Файл: Кошляк, Л. Л. Опыт производства фасадных керамических плиток с применением скоростных режимов термообработки обзор.pdf

расплере, высушивают в барабане и измельчают на бегунах сухо­ го помола. Отощающие материалы (шамот и др.) с незначитель­ ной добавкой глины подвергаются мокрому помолу в шаровой мельнице. Полученным шликером в глиномешалках увлажняют порошок глины до влажности 18—49% и на ленточном прессе фор­ муют валюшки. Валюшки высушивают над многокамерной печью до влажности 7%, измельчают на бегунах и просеивают. Для по­ лучения порфировидной массы порошки разного цвета отвеши­ вают в необходимых количествах и .перемешивают. Прессуют плит­ ки на прессах различных конструкций при удельном давлении прессования около 180 кГ/см2, затем загружают в капсели и об­ жигают в 16-камерной печи периодического действия при темпера­ турах 1050—1200°С. После обжига зачищают заусенцы на краях плиток. Наклеивают плитки в ковры либо вручную, укладывая их в матрицы и с помощью раствора целлюлозного клея приклеивая бумагу, либо на специальной машине, состоящей из бункера, на­ клонного вибростола с рейками для разделения потока плиток на ручьи и конвейера в виде непрерывной матрицы, в гнезда кото­ рой попадают плитки с наклонного вибростола. На уложенный в гнезда поток плиток сверху накладывается непрерывная лента бумаги со слоем клея, прижимается валиками, и ковер проходит через радиационную сушилку. Температура сушки ковра — око­ ло 128°С. После выхода из сушила съемщица-контролер разрезает бумагу, снимает ковры с конвейера и укладывает в штабели.

Производительность ли^ии в смену — 240—280 м2, что состав­ ляет в год около 200 тыс. м2. Ширина ленты — 350 мм, скорость движения ленты конвейера — 2,0—2,3 м/мин. Линию обслуживают 5 человек.

Для политого обжига мозаичных плиток на заводе установле­ на конвейерная линия, состоящая из бункера для загрузки плиток после утильного обжига, системы транспортёров, укладчика плиток в стопки с последующей раскладкой плиток из стопок в один ряд по высоте на конвейер, двух глазуровочных камер, сушильной камеры и электропечи с сетчатым транспортером. Глазурование плиток производится двукратно методом пульверизации. Электро­ печь с сетчатым транспортером имеет общую длину ,около 7 м при ширине рабочего канала 350 мм. Продолжительность политого об­ жига составляет 15—17 мин; при этом в зоне максимальных тем­ ператур плитки находятся около 5 мин. Печь эксплуатируется при максимальных температурах 1000—1150°С в зависимости от вида применяемой глазури (используется до 17 видов глазурей). Сетка транспортера, изготовленная из хромо-никелевой проволоки (20% хрома, 80% никеля), представляет собой сплошные витки йроволоки диаметром 2,5 мм и длиной 350 мм, соединенные между собой стержнями диаметром 5 мм. Выступающие концы стержней

температур—по плитам толщиной 15 мм, выполненным из жаро­ стойкой стали. Скорость движения сетчатого транспортера — 0,3—0,6 м/мин. Сетку заменяют через 3—4 месяца. Обогревается печь силитовыми стержнями.

Конвейерную линию обслуживают 2 человека. Производитель­ ность линии при трехсменной работе с двумя выходными днями в неделю составляет 30 тыс. м2 плиток в год.

Производство фасадных плиток на заводе в Италии

В Италии на одном из предприятий в 1970 г. введена в экс­ плуатацию установка фирмы «Лариа» для изготовления плиток типа «кабанчик» методом пластического формования. Производи­ тельность установки при односменной работе составляет 2000 м2 плиток в день.

Подготовленные глинистые материалы около двух недель вы­ леживаются в больших закрытых бетонных камерах емкостью 150 м3, затем транспортируются для повторной обработки. Окон­ чательно подготовленная шихта еще в течение 14 суток вылежи­ вается в другой бетонной камере и затем подается в ящичные питатели, которые загружают ленточный пресс с двухвальным смесителем.

На ленту пластичной массы, выходящую из мундштука, на­ пыляется глазурь. Резак «Лингл» гильотинного типа двумя про­ волоками разрезает ее на плитки. Далее изделия двумя автома­ тическими садочными устройствами, оборудованными вилочными захватами, укладываются на металлические поддоны.

Большеразмерные плитки во время садки удерживаются за верхние края специальным крепежным приспособлением. Уложен­ ные на поддоны изделия транспортируются на карусельные ваго­ нетки, которые автоматическими устройствами подаются в тун­ нельную трехканальную сушилку, каждый канал которой вмещает по два состава вагонеток. Работа сушилки полностью автомати­ зирована. Цикл сушки изделий составляет 24—>36 ч. Высушенные плитки поступают к месту погрузки их на вагонетки туннельной печи, где поддоны с изделиями выгружаются и двумя параллель­ ными транспортерами подаются к печным вагонеткам для садки.

Работа туннельной печи полностью автоматизирована. Перепа­ ды температур по сечению ее не превышают ±5°С.

После обжига (цикл 72 ч) изделия на вагонетках автоматиче­ ски транспортируются к месту разгрузки, где вручную уклады­ ваются на конвейер, расположенный в поперечном направлении над составом вагонеток. Расход тепла на сушку и обжиг в сред­ нем составляет 450—520 ккал/кг обожженного материала.

18

* * *

Обзор технологических схем производства фасадных плиток на зарубежных предприятиях указывает на большое разнообразие способов производства, принятых на различных заводах. Встре­ чаются цехи с достаточно устаревшей технологией производства, например на заводе в г. Печ (ВНР), на заводе в г. Горни Бржиза и на Хлумчанском заводе (ЧССР) и др.

Новые заводы в ряде стран строятся с применением способа по­ лусухого прессования плиток (ЧССР, ВНР и др.).

На-большинстве зарубежных заводов применяются технологи­ ческие схемы с продолжительными циклами производства и, в частности, с длительными режимами обжига плиток. Только на отдельных новых заводах осваивается однократный обжиг в те­ чение 3 ч (например, в ЧССР на заводе «Рако П») и в некото­ рых случаях применяется политой обжиг плиток продолжительно­ стью 1,5—2 ч (например, в ВНР на Будапештском заводе строи­ тельной керамики).

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ РАБОТЫ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ФАСАДНЫХ ПЛИТОК С ПРИМЕНЕНИЕМ СКОРОСТНЫХ РЕЖИМОВ ТЕРМООБРАБОТКИ

Разработка режимов скоростной сушки керамических плиток

В конце 50-х годов в НИИСтройкерамике начали разрабаты­ ваться скоростные режимы однорядной сушки керамических пли­ ток. Определялись условия скоростной сушки плиток, исключаю­ щие возможность их взрываемости и трещинообразований. vДля этого были определены коэффициенты усадки, влагопроводности и испарения влаги при сушке плиток, изготовленных из различных масс. Установлено, что при сушке плиток, отпрессованных мето­ дом полусухого прессования, имеют место периоды постоянной и переменной скоростей влагоотдачи, продолжительность которых изменяется в зависимости от изменения параметров агента суш­ ки. Появление первой критической точки на кривых сушки, лежа­ щей на границе постоянной и переменной скоростей влагоотдачи и соответствующей первой критической влажности, обусловливает­ ся главным образом факторами температурного порядка, а именно: с повышением температуры вязкость воды уменьшается, влагопроводность плиток повышается, а критическая влажность снижается. Это объясняется незначительной толщиной плиток. Скорость дви­ жения воздуха также повышает интенсивность сушки, но не влияет на влагопроводность материала и ведет к повышению градиента влажности, т. е.^ к пересыханию поверхности плитки.

Таким образом, температура агента сушки является парамет­ ром, оказывающим наиболее сильное влияние на интенсивность и срок сушки. При повышении температуры агента сушки интенсив­ ность последней возрастает, а срок уменьшается.

При сушке плиток неравномерное распределение влаги может наблюдаться по плоскости изделия вследствие неравномерной влажности пресспорошка. Значительные перепады влажности по толщине изделия возникают в первом периоде сушки в результа­ те интенсивного удаления влаги с поверхности изделий при рез­ ком подъеме температур, либо вследствие неравномерного омывания изделий теплоносителем.

При наличии перепада влажности по толщине изделия внут­ ренние его слои препятствуют усадке поверхностных слоев до ве­ личины, соответствующей их влажности. В результате в поверх­ ностных слоях возникают растягивающие усилия, тогда как внут­ ренние слои испытывают сжатие. Так как сопротивление керами­ ческих материалов растяжению меньше сопротивления сжатию, то в тех случаях, когда величина возникающих напряжений превос­ ходит пределы прочности материала, возможно образование по­ верхностных трещин.

При выборе допустимой интенсивности сушки изделий полу­ сухого прессования учитывают, что при низкой влажности ма­ териала влага от внутренних слоев к поверхности перемещается преимущественно в виде пара. Давление пара при интенсификации сушки не должно превышать пределов, допустимых прочностью изделий.

Деформация является следствием неравномерной напряженно­ сти двух противоположных поверхностей изделия за счет различ­ ной их влажности. При этом поверхность, имеющая большую влажность и температуру дает большую усадку, в связи с чем на­ блюдается коробление' в сторону поверхности с большей влаж­ ностью и температурой. Для устранения деформации керамичес­ ких изделий необходимо, чтобы интенсивность сушки была одина­ ковой с двух сторон.

В результате проведенных экспериментов было рекомендовано скоростную сушку плиток осуществлять при однорядной укладке, при незначительной скорости теплоносителя и при температуре 250—280°С. Эти параметры были использованы в дальнейшем для создания сушильных и сушильно-глазуровочных конвейеров.

Разработка режимов скоростного обжига керамических плиток

Для разработки скоростных режимов обжига керамических плиток в институте «ИИИСтройкерамика» были предварительно исследованы физико-механические и дилатометрические характери­ стики массы и черепка керамических плиток: предел прочности при изгибе, модуль упругости, коэффициент термического расши­ рения и усадка при различных температурах обжига. По значе­ нию этих величин могут быть рассчитаны допустимые перепады температур, превышение которых приводит к образованию тре­ щин, максимально допустимые скорости нагрева и охлаж­ дения.

20