Производство керамической плитки

       Каменистые материалы измельчаются до зерна размером 50—60 мкм в струйных мельницах. Для дозирования компонентов используются автоматические весы ДП0150-500, а также объемные дозаторы для суспензий и воды.

      Прессование плиток. Качество плиток зависит от свойств пресс-порошка и условий прессования. Удаление воздуха, занимающего до 40% и объема массы, во многом зависит от конструкции прессов и достигается   медленным   повышением   давления,   то   есть выдержкой при прессовании в течение 0,5—1 с, или кратковременным снятием давления в момент прессования. Плитки из пластичной массы требуют меньшего давления прессования, чем из тощей. Для получения качественной плитки зазор между штампом и стенкой пресс-формы не должен превышать 0,15 мм, а между кареткой и пресс-формой — 0,5 мм.

          Прессуют   плитки   на   колено-рычажных   СМ-329,   типа   «Робот» К/РКв-125, «Велко» KPV — 160 и других,   в которых давление и засыпка форм порошком, выдача  плиток и зачистка  их регулируются автоматически.

    На прессе К/РК_п-125 одновременно прессуют по две плитки 150 х I50 мм. Число прессований (ходов) в минуту — 12—22. Пресс комплектуется сдвоенной зачистной машиной. Плитки прессуiot лицевой стороной вниз, что исключает образование   заусениц по ее краям. При наличии очистной машины плитки прессуют лицевой стороной вверх.

            Прессуют плитки в два приема. Первое давление от 2,0 до 2,5 МПа обеспечивает предварительное уплотнение массы плитки. После достижения этого давления в течение 0,5—1 с матрица опускается, создавая условия для удаления воздуха. Второе давлениедо 21—25 МПа с выдержкой около 1 с предназначено для окончательного прессования плитки.

           Расход электроэнергии на обогрев  матриц 0,6—0,8 кВт. Размер прессованной  плитки 155,5 х 155,5 х 4,5 мм. Отклонения  по длине и ширине плиток  не должны превышать ± 0,35 мм, по толщине (перекос) не более ±0,15 мм, предел прочности плиток при изгибе — не менее 0,6—0,8 МПа. Отпрессованные плитки двумя потоками поступают на очистительную машину. Очищенные плитки поступают на сушильный конвейер.

При сушке  в конвейерных сушилках зачищенные

плитки снимают а устанавливают попарно, лицевыми сторонами друг к другу на упоры полок сушилки по 

две с  каждой стороны. При бескапсельной  сушке в туннельных сушилках плитки укладывают стопками

по 12 шт. в каждой на подкладки — обожженные

плитки  или доски. При сушке в капселях плитки забирают в капсели. При сушке в радиационной ленточной сушилке плитки специальными направляющими автоматически распределяются на конвейере сушилки в 4—6 потоков.

             При прессовании плиток из  пресс-порошков, полученных в распылительных сушилках, возможно налипание массы на стенки пресс-форм. Это объясняется тем, что зерна порошка размером более

400 мкм  при прессовании могут раздавливаться, и поверхность пуансона как  бы смачивается тонкой пленкой  воды. К такой поверхности прилипают раздавленные частички, так как они находятся в пластическом состоянии. Кроме того, на увлажненную поверхность пуансона налипают также мелкие сухие частички порошка, размером 40—80 мкм. Устраняют налипание обогревом штампов и полировкой пресс-форм.

           Порошки из распылительной сушилки  обладают повышенной сыпучестью, что способствует быстрому и более полному заполнению форм, при увеличении в то же время опасности расслоения как по крупности, так и по влажности. Наличие в плитке-сырце зон с различном крупностью зерен и различной влажностью приводит к деформации плиток в процессе обжига.

            Давление прессования плиток из порошков распылительных сушилок повышают, что обеспечивает водологлощепне плиток, обожженных при 980—1180° С, не более 13—16%,а усадку 4-4,5%,  снижает количество накатов и повышает термостойкость плиток.

Использование порошков из распылительных сушилок способствует повышению производительности прессов на 4—8%, снижению брака в сырце на 13—16% и расслоения при прессовании на 64—76"%.

           Фасонные изделия — плинтусы  и карнизы — изготовляют на  прессах «Робот» по две детали  одновременно. Плинтусы и  карнизы имеют разную ширину, поэтому прессы делают разное количество ударов: для карнизов—12 ударов в минуту, дли   плинтусов — 9.   Комбинированная   пресс-форма  позволяет одновременно прессовать два карниза и два пояска. Гребенки, необходимые для заборки в капсели глазурованной плитки, прессуют из плиточной массы на фрикционных прессах одновременно по 4—6 шт.           Встроенные детали — мыльницы, крючки и др.— формуют отливкой в гипсовых формах, а также прессуют на фрикционных прессах.

            К наиболее распространенным  дефектам прессования  плиток  относятся:

         -непостоянство размеров и н  е д о п р е с с о  в к а   плиток вследствие  отклонений во влажности массы;

       -затруднительный съем плиток  из-за прилипания  к формам, что указывает на   повышенную влажность порошка или недостаточный подогрев штампов;

        -изъяны на лицевой поверхности  плиток в результате плохой  очистки штампов пресса от  прилипшей массы;

        -обрывы и заусеницы кромок  плиток при несвоевременной замене изношенных пресс-форм;

        -р а с с л о е н и  е плиток от включений воздуха,  возникающее при несоблюдении  условий, обеспечивающих свободный  выход воздуха при прессовании,  недостаточном зазоре по периметру  формы, ненормальной влажности, высоком содержании в массе тонких фракций и др ;

    -клиновидность плиток после обжига (неквадратность,  непрямоугольность), возникающая в результате различной  усадки вызванной неравномерной  засыпкой пресс-форм порошком, а  также изношенностью форм и  пуансона;

      -растрескивание плиток из-за  неправильного заполнения форм, чрезмерного давления прессования  и некачественной подготовки   порошка.

    В результате неравномерного  увлажнения порошка плитки после  прессования имеют пеструю окраску.  В сушке такие плитки растрескиваются из-за неодинаковой усадки. При повышенной влажности порошка на поверхности плиток также могут быть вздутия.

      Сушка плиток. По конструкции сушилки бывают конвейерными и туннельными, а по способу обогрева изделий конвективными и радиационными.

     Конвейерные полочные сушилки фирмы с горизонтальным перемещением плиток относятся к конвективным сушилкам и работают по принципу одно- или многократного насыщения теплоносителя. Длина сушилки около 19, ширина 2,4, высота 3,8 м. Для равномерного распределения теплоносителя в сушилке имеются горизонтальные и вертикальные перегородки, образующие систему внутренних каналов. Скорость движения конвейера 16,5 м/ч. Емкость сушилки 781 м². Температура теплоносителя, поступающего в сушилку, 110—120° С, отработанного — 60—65° С, относительная влажность 40—45%. Продолжительность сушки от 5,5 до 12 ч. Остаточная влажность плиток после сушки не более 1%, встроенных деталей — около 2%.

     В последние годы на заводах широко внедряются конвейерные (ленточные) радиационные сушилки с использованием инфракрасного излучения, что резко сокращает сроки сушки по сравнению с.сушкой в туннельных или конвейерных (полочных) сушилках. Такие сушилки применимы для сушки плиток при двухкратном обжиге, для сушкй и досушки плиток при однократном обжиге, для подсушки плиток после глазурования. Широкому распространению сушилок этого типа способствует резкое сокращение продолжительности сушки «за счет повышения средней скорости влагоотдачи с 0,4 кг/м² при конвективном методе до 3,25 кг/м² в час при радиационном».

      Сушка инфракрасными лучами получила широкое распространение : благодаря удобному включению в технологический процесс производства и использованию разных источников тепла — электроэнергии^ жидкого и газообразного топлива, а также тепла отходящих газов (печные газы с температурой 250—300° С).

     Туннельные сушилки оборудуются рельсовым или монорельсовым транспортом. Длина сушилки 22—30 м. Принцип работы — конвективная сушка противотоком теплоносителя. Параметры теплоносителя такие же, как и у конвейерных полочных сушилок. Сушилки блокируют по 2—4 туннеля, что улучшает их работу и> снижает эксплуатационные расходы. Плотность загрузки туннельных сушилок до 30 м² на 1 м³ объема. Продолжительность сушки 28—40 ч.

     Глазурование плиток. Сортность плиток во многом определяется качеством глазурного покрытия.

     При нанесении глазури решающими факторами являются: пористость изделия, плотность и вязкость глазури, продолжительность смачивания глазурью изделий. Для лучшей адгезии в глазурь добавляют небольшие количества желатина, декстрина, крахмала, соединений целлюлозы, поливинилового спирта и др.

     Глазуруют плитки распылением и поливом. Различают глазурование плиток в электростатическом поле и сухое глазурование (одновременно с прессованием плиток) порошкообразной глазурью и глазурью в виде волокон (нетканные материалы, трикотаж или ткань).

Плитки и фасонные детали (плинтусы, карнизы и др.) при однократном обжиге глазуруют пульверизацией на сушилыю-глазуровоч-ном конвейере. Плитки, предварительно обожженные (при двухкратном обжиге), глазуруют пульверизацией и поливом. 

     • Пульверизацией глазуруют изделия при однократном обжиге. Для глазурования применяют глухие циркониевые глазури, так как прозрачные глазури вызывают желтизну плитки из-за более интенсивного, чем при двухкратном обжиге, растворения в глазури имеющихся в массе оксидов железа. Влажность глазури снижается до 36—38%, плотность повышается до 1,54—1,65 г/см³. При однократном обжиге можно глазуровать только хорошо высушенные плитки ■(например, в радиационных сушилках) или плитки по:ле термической обработки при 400—500° С, что значительно повышает их прочность и водоустойчивость.

      Для распыления глазурной суспензии применяют пневматические форсунки (пульверизаторы) или центробежные дисковые распылители.

В камере глазуровочной установки плитки покрывают глазурью, распыляя ее сжатым воздухом под давлением 0,2—0,3 МПа при помощи форсунок, с диаметром сопел 3—3,5 мм. Форсунки закреплены на качающихся рычагах под углом 30° к горизонтальной плоскости на высоте 25 см от поверхности изделий, что улучшает распределение глазури по их поверхности (особенно на закругленных поверхностях плинтусов). Каждая пара форсунок за 8—9 качаний покрывает глазурью четыре плитки. После нанесения первого слоя глазури (5—6 г) плитки перемещаются на конвейере в зону распыления второй пары форсунок. В результате глазурования в два приема за 1 мин плитка покрывается слоем глазури в 0,3—0,4 мм без плешин и натеков.

      На созданных глазуровочных установках можно одновременно глазуровать четыре ряда плиток.

     Глазуровочные машины с дисковыми центробежными распылителями по сравнению с машинами с пневматическими форсунками имеют • ряд преимуществ: улучшается качество нанесения глазури; экономите» глазурь за счет уменьшения потерь ее; отпадает необходимость использовать сжатый воздух; упрощается обслуживание и улучшаются условия труда.

     Глазурованные плитки конвейером перемещаются во вторую радиационную сушилку для досушки при 220—250° С в течение 2,5— 3,5 мин. Перед выходом из сушилки плитки проходят камеру охлаждения.

     При двукратном обжиге плиток перед глазурованием их обдувают от пыли и очищают щетками, затем плитки поступают под водяной душ. 1емпература плиток перед глазурованием не должна превышать 30—40° С. Для закрепления глазурного слоя требуемой толщины (0,3—0,4 мм) пористость должна быть 12—14%. При меньшей пористости применяется более густая глазурь с добавкой клеющих веществ (желатин и др.). При недостаточно обожженной плитке образуется цек глазури, при пережоге на уплотненной поверхности плохо закрепляется глазурь и легко откалывается (плешины и другие дефекты).