Файл: Кошляк, Л. Л. Опыт производства фасадных керамических плиток с применением скоростных режимов термообработки обзор.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 25
Скачиваний: 0
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ И ЭКОНОМИКИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ,
ОПЫТ ПРОИЗВОДСТВА ФАСАДНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ПЛИТОК
С ПРИМЕНЕНИЕМ СКОРОСТНЫХ РЕЖИМОВ ТЕРМООБРАБОТКИ
Обзор
М О С К В А — 1974
^ |
; |
УДК в66.вЭ5:в21.7в.01|(047)
Автор канд. техн. наук Л. Л. КОШЛЯК
В обзоре «Опыт производства фасадных керамических плиток с применением скоростных режимов термообработки» освещается производство фасадных керамических плиток как по традиционной
технологии с длительными |
режимами |
обжига на |
заводах СССР |
и других стран, так и при |
скоростных |
режимах |
термообработки |
на конвейерных линиях. Кратко сообщается о научно-исследова тельских работах по созданию скоростных режимов термообработ ки, приводятся составы масс и глазурей, используемые различными предприятиями и рекомендуемые для изготовления фасадных ке рамических плиток на конвейерных линиях, описываются способы подготовки масс, современные конструкции и техническая харак теристика сушил и печей для скоростной термообработки и в це лом конвейерных линий для производства фасадных керамических плиток, сведения об опыте их эксплуатации. Показаны преимуще ства и недостатки конвейерных линий, приводятся данные об их экономической эффективности. Сообщается также о современных проектных решениях заводов и цехов для производства фасадных керамических плиток. В заключительном разделе даны рекоменда ции по дальнейшему внедрению автоматизированных линий в про мышленности.
Настоящая работа предназначена для работников научно-иссле довательских и проектных организаций и инженерно-технического персонала предприятий промышленности строительных материалов.
Научный редактор канд. техн. наук А. М. РЕМПЕЛЬ
Р е д а к ц и о н н а я к о л л е г и я ;
АРХИПОВ, И. И., БАЛКЕВИЧ В. Л., БУЛАВИН И. А., ВО РОНОВИЧ л . п„ з в о н и л к и н к. н„ к о ш л я к л . л., ЛОБАНОВ Н. И., МАТВЕЕВ Г. М. (главный редактор), НИШАНОВА И. Е„ РЕМПЕЛЬ А. М., РОХВАРГЕР Е. Л.
© Всесоюзный научно-исследовательский институт научно-техниче ской информации и экономики промышленности строительных материалов
«ВНИИЭСМ», 1974
ВВ Е Д Е Н И Е
В'СССР производство фасадных керамических плиток получи ло большое развитее. За последние годы построены и введены в
действие крупнейшие предприятия, строятся новые цеха и рекон струируются старые заводы. От ассортимента, цветовой гаммы, качества фасадных плиток в значительной мере зависит архитек турный облик сооружаемых зданий. Керамические плитки полно стью отвечают требованиям долговечности и обладают высокими художественными достоинствами.
Директивами по пятилетнему плану развития народного хозяй ства на 1971—1975 гг., принятыми XXIV съездом КПСС, пред усматривалось значительно расширить ассортимент отделочных материалов, повысить технический уровень предприятий, ускорить механизацию и автоматизацию производственных процессов.
Всвязи с этим коллективом НИИСтройкерамики и другими организациями был выполнен комплекс научно-исследовательских
ипроектно-конструкторских работ, позволивший создать новые технологические процессы и поточно-автоматизированные кон вейерные линии для производства фасадных керамических плиток.
Общепринятой технологии изготовления керамических плиток присущи следующие особенности: продолжительный цикл произ водства (80—100 ч), использование громоздкого металлоемкого оборудования, требующего больших производственных площадей,
изначительный объем ручных операций, с тяжелыми и вредными условиями труда.
Принципиальной проблемой при разработке новых технологи ческих процессов и конструкций поточно-автоматизированных ли ний явилось сокращение цикла производства до 50—70 мин.
Разработаны технологические параметры распыления шлике ра, тепло- и массообмена в распылительных сушилах, а также ме тоды их расчета. На этой основе созданы оригинальные конструк ции башенных распылительных сушилок, обеспечивающие получе ние пресспорошков в течение 2—3 мин вместо 8—12 ч при одно
временной ликвидации трудоемких операций. Получаемые порош ки имеют постоянный гранулометрический состав, заданную влаж
ность, не содержат пылевидных частиц и отличаются хорошими техническими свойствами.
Ранее сушка плиток осуществлялась в туннельных и верти кальных полочных сушилках. При этом изделия перекладывались вручную, что приводило к повышенному браку из-за механических повреждений и препятствовало внедрению комплексной механиза ции и автоматизации. Теоретические и экспериментальные иссле дования, проведенные в НИИСтройкерамике, показали, что про должительность сушки на действующих заводах значительно вы ше, чем при однорядной сушке. Так, например, фасадные плитки можно высушить за 20—30 мин вместо 10—12 ч, затрачиваемых на сушку в полочных сушилках. Использование однорядной сушки плиток обеспечило возможность создания поточно-конвейерных ли ний на участке прессования и сушки.
На основе изучения физико-химических процессов, протекаю щих при однорядном обжиге керамических плиток, разработаны скоростные режимы их термообработки. Обжиг ведут при макси мальных скоростях нагрева и охлаждения, дпределяемых допу стимыми термическими напряжениями в изделиях.
Создание новых конструкций щелевых печей обеспечило воз можность обжига фасадных плиток за 30—70 мин вместо
.30—80 ч при обжиге в туннельных печах и позволило исключить необходимость использования огнеупорного припаса для вагонеток.
Переход на однорядный обжиг керамических плиток в щеле вых печах позволил создать поточные, полностью автоматизиро ванные технологические линии. Разработаны массы и глазури с пониженной температурой обжига для фасадных плиток (950— 1000°С). Обжиг 'плиток в горизонтальном положении обеспечил предпосылки для массового выпуска плиток широкой палитры цветов и оттенков.
Так как в настоящее время на заводах работает уже значи тельное количество поточно-конвейерных линий для производства фасадных плиток, возникла необходимость обобщить опыт их производства пр общепринятой технологии на советских и зару бежных предприятиях, систематизировать теоретические основы технологии производства на поточно-конвейерных лийиях, а также обобщить опыт производства фасадных плиток на действующих промышленных поточно-конвейерных линиях.
НАЗНАЧЕНИЕ ФАСАДНЫХ ПЛИТОК И ПОТРЕБНОСТЬ В НИХ
Глазурованные и неглазурованные фасадные керамические плитки используются для облицовки наружных стен зданий, на ружных поверхностей стеновых панелей и крупных блоков, для отделки цоколей зданий, лоджий, эркеров, вставок, поясов, фри зов, подземных переходов, обрамления оконных и дверных про емов и оформления других архитектурных элементов зданий.
4 .
В последние годы глазурованные фасадные плитки особенно широко стали применяться для облицовки подземных пешеходных переходов и проездов для движения транспорта, а также цоколей жилых, общественных и промышленных зданий.
Для современной архитектуры полносборных зданий, отлича ющейся простотой форм, решающее значение приобретают каче ство и разнообразие видов отделки панелей наружных стен. Как бы ни был интересен замысел архитектора, без качественной от делки с применением достаточно широкой палитры отделочных материалов трудно достичь желаемого архитектурно-художе ственного эффекта в застройке новых жилых районов. Фактура и цвет наружных стеновых панелей являются важнейшими средства ми для создания разнообразных и выразительных архитектурных композиций.
В СССР для отделки наружных стеновых панелей применяют ся разнообразные материалы: красители силикатные и полимер ные, декоративные цветные бетоны, дробленый камень (гранит, мрамор и др.), стеклянная мозаичная плитка, керамическая плика различных видов, как глазурованная, так и неглазурованная, и т. п.
Практика показывает, что, несмотря на относительно' высокую в настоящее время единовременную стоимость облицовки керами ческими плитками, этот вид наружной отделки, учитывая ее дол говечность и минимальные расходы при эксплуатации, является одним из наиболее экономичных. Так, например, единовременные
затраты на покраску |
1 ж2 наружной панели красителями обходят |
|
ся в 4—9 раз (в зависимости |
от вида красителей) .дешевле, а от |
|
делка декоративным |
бетоном |
на 15—20% меньше, чем отделка |
керамикой. Однако с учетом долговечности наружных отделок и размеров эксплуатационных расходов на поддержание фасадов в хорошем состоянии облицовка керамической плиткой оказывается в дальнейшем наиболее экономичной и обходится при длительных сроках службы зданий на 20—30% дешевле других видов отделки! Принимая же во внимание быстрое совершенствование производ ства керамических плиток, дальнейшую механизацию отделочных работ на заводах, выпускающих панели,)единовременные затраты на отделку наружных стен керамическими плитками в ближайшее время будут снижены на 30—40%.
Облицовочным материалам из керамики присущи следующие эксплуатационно-технические свойства: достаточная прочность, устойчивость к воздействию окружающей атмосферы, морозе- и цветостойкость. Большое влияние на поведение плиток при эк сплуатации оказывают атмосферные условия большого города. Поэтому в отношении стойкости к воздействию атмосферных влия ний и газов к плиткам предъявляются особо жесткие требования. Облицовка должна хорошо мыться, чиститься и не впитывать пыль и грязь.
5
Так как возможности облицовки из керамики по долговечности, цвету, фактуре, получению разнообразных композиций практиче ски пеограничены, применение этих материалов в сборном инду стриальном домостроении СССР ежегодно увеличивается и кера мика среди других отделочных материалов занимает ведущее по ложение.
Преимущества .фасадной керамической плитки перед другими видами отделочных материалов наглядно подтверждаются ростом ее производства. Несмотря на то, что за последние 11 лет объем выпуска фасадной керамической плитки в С^СР увеличился в 10 раз, потребность в ней удовлетворяется не полностью. В послед ние годы планы производства плиток систематически перевыполня ются в связи с повсеместным вводом в эксплуатацию новых це1ов. Так, план производства фасадной плитки в 1970 г. был пере выполнен на 4%, в 1971 г. увеличился еще на 15,3%- За. период 1971—4975 гг. выпуск фасадной керамической плитки планируется увеличить в 1,65 раза.
Резкое увеличение потребности в фасадной керамической плит ке требует повсеместной организации ее производства на базе со временного технологического оборудования, способного изготавли вать значительный ассортимент высококачественных фасадных плиток, как неглазурованных, так и глазурованных, широкой па литры, цветов.
АССОРТИМЕНТ ИЗГОТАВЛИВАЕМЫХ ФАСАДНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ПЛИТОК И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ
Ассортимент и качество фасадных керамических плиток в Со ветском Союзе регламентированы государственными стандартами и техническими условиями. Так, плитки керамические фасадные полусухого прессования размером 65X60X7 мм и более выпуска ются в соответствии с требованиями ГОСТ 13996—68, плитки ке рамические фасадные малоразмерные и ковры из них — по
ГОСТ 16132—70.
ГОСТ 13996—68 предусматривает производство плиток толщи ной 7 или 10 мм. Толщиной 7 мм изготавливаются плитки разме
рами 68X68, 65X60, 120X65, 143X68 |
и 150X75 мм, |
толщиной |
10 м м —плитки размерами 140X120, |
215X120, 250X65 |
и 250Х |
Х140 мм. ГОСТ 16132—70 рекомендует выпускать плитки разме рами 46X46X4, 21X21X4 и 46X21X4 мм (по согласованию с за казчиком размер плиток может изменяться).
На практике очень широкое распространение получил полусу хой метод прессования плиток размерами 48X48X4, 120X65X7, 125X60X7, 150X75X7, 140X120X10, 250X65X10 и 250Х140Х
Х10 мм. При этом плитки изготавливаются как неглазурованные, так и глазурованные, широкой гаммы цветов.
Современная архитектура требует от отдельных элементов об лицовки ярких, сочных цветов, которые могли бы контрастировать с общим тоном фасада.
6
Для создания общего тона фасада в массовом порядке исполь зуются 'плитки, белого, кремового и красного цветов, изготовлен ные из природных глин. Шликерный способ подготовки массы да ет возможность широко применять керамику из масс с добавкой красителей серого, черного, коричневого, розового, голубого и зеле ного цветов. Для декоративного и цветового оформления фасадов отдельные элементы или вкрапления облицовываются цветными глазурованными плитками любых цветов и оттенков. По фактуре лицеваи поверхность плиток может быть гладкая или узорчатая, матовая или блестящая.
Одним из основным качественных показателей фасадных пли ток является их морозостойкость. Марка по морозостойкости оп ределяется количеством циклов попеременного замораживания на сыщенных водой плиток при температуре —15 — 20°С и оттаива ния в воде ,при температуре +20°С без видимых признаков разру шения. Марка плиток по морозостойкости должна быть не ниже:
Мрз 35 — для плиток, применяемых в районах строительства со среднемесячной температурой воздуха наиболее холодного месяца ниже —15°С. К таким районам ориентировочно относятся: северовосточная часть европейской части СССР, а также почти вся ази атская часть СССР, за исключением южных районов среднеазиат ских республик;
Мрз 25 — для плиток, |
применяемых во всех |
остальных райо |
нах. |
что по принятой в |
СССР методике |
Однако в связи с тем, |
(ГОСТ 7025—67) определение морозостойкости плиток проводится длительное время и заводами производится не реже одного раза в месяц, текущий контроль качества плиток осуществляется путем определения их водопоглощения.
В соответствии с требованиями стандартов для плиток полусу хого прессования водопоглощение должно быть не более 10% для плиток, изготовленных из беложгущихся глин, и не более 12% — для плиток, выполненных из цветных глин. Для плиток марки Мрз 25 допускается водопоглощение до 14%. В заводской практи ке предельные значения водопоглощения плиток определяются опытным путем на основе сопоставления данных испытаний моро зостойкости плиток и их водопоглощения. Обычно допускаемые за водами значения водопоглощения плиток, при которых обеспечива ется требуемая морозостойкость, ниже предельных значений, ука занных в ГОСТах.
Работы, проведенные в НИИСтройкерамике по анализу пока зателей морозостойкости плиток, выпускаемых на Дедовском ке рамическом заводе с обжигом в туннельных печах, показали, что при испытании большой партии продукции (около 2000 шт.) коли чество неморозостойких плиток с водоноглощением 2—6% состав ляло 1% от всех испытанных плиток; при увеличении водопогло щения число неморозостойких плиток значительно возросло и при водоиоглощении 9% уже равнялось 3,5%■ '
7