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

три температуре около 950°С. Проектная производительность пе­ чи— 76 тыс. м2 плиток в год. Размеры печного канала — 0,82Х Х0.57Х39 м. Печь оборудована роликовым транспортером из стальных жаропрочных труб диаметром 32 мм и длиной 1440 мм. Ролики установлены с шагом 66 мм. В зоне максимальных темпе­ ратур применяются ролики, изготовленные из стали ОХ23Н18. Каждый ролик имеет на концах цапфы, одна из которых плаваю­ щая, что позволяет компенсировать расширение гари нагревании. Привод роликов цепной, через звездочки, установленные с одной ■стороны .роликов. Приводные цепи располагаются с двух сторон

Рис. 3. Поперечный разрез печей производительностью 200 тыс. м2 в год

ссетчатым транспортером:

а— газоэлектрическая; б — газовая муфельная

печи, и каждая цепь приводит в движение свою половину роликов (через один). Вариатор приводной станции позволяет регулиро­ вать время прохождения плиток через печь, которое колеблется от

30 мин до 2 ч.

Печь снабжена устройствами, обеспечивающими возможность реверсивного движения цепей (начиная с любой секции ролики пе­ чи можно заставить вращаться в обратную сторону) и облегчаю­ щими ликвидацию завалов в случае их возникновения. Свод печи подвесной, баковые стенки опираются на металлоконструкции та­ ким образом, что камни с отверстиями, через которые проходят ролики, лежат свободно и не нагружены. Напорные двухпровод­ ные (импульсно-реактивные) горелки создают интенсивную рецир­ куляцию в печном пространстве, что предотвращает появление ме­ стных перегревов изделий и роликов.

Одна из главных отличительных особенностей конструкции пе­ чи Института газа АН УССР заключается в том, что подвесной свод, верхняя и нижняя часть стен, включая камни с отверстиями для роликов, являются самостоятельно работающими элементами, не связанными друг с другом, поэтому в случае различной вели­ чины их теплового расширения разрушение огнеупорной кладки исключается.

28

Недостатком этой конструкции является то, что металлические элементы подвесного свода не могут быть изолированы. Они от­ крыты, интенсивно проводят тепло, вследствие чего при кратко­ временных остановках печь быстро теряет температуру и медлен­ но ее набирает. Остановки печи приводят к деформации роликов, которая в свою очередь вызывает разрушение футеровки.

Повреждение цепей и зведочек может вызвать непрочное креп­ ление или быстрый износ планок, прижимающих цепи. В настоя­ щее время применяются каленые планки, заменяемые каждые пол­ тора-два месяца. Совершенно обязательной является работа всех горелок: при нарушении этого условия деформация плиток очень трудно устраняется.

Печи с подом типа «газовая подушка» в последние годы интен­ сивно разрабатываются в СССР и за рубежом. Транспортирование изделий в таких агрегатах осуществляется путем подачи теплоно­ сителя в печной канал через перфорированные огнеупорные пли­ ты, образующие пбд печи. Изделия в этом случае находятся во взвешенном состоянии и перемещаются в печи на небольшой вы­ соте над перфорированным подом. Постоянство высоты перемеще­ ния изделий по всей длине канала обеспечивается одинаковым давлением теплоносителя. Печь представляет собой канал, разде­ ленный по высоте керамической перфорированной плитой.

В результате экспериментальных исследований разработаны режимы скоростного обжига неглазурованных фасадных плиток размером 255X145X12 мм, которые могут быть рекомендованы при обжиге изделий в печах с «газовой подушкой».

На основе проведенных работ был выполнен проект опытнопромышленного образца печи производительностью 50 тыс. м2 в год, который намечается реализовать на Харьковском заводе метлахских плиток.

СОСТАВЫ МАСС И ГЛАЗУРЕЙ ДЛЯ СКОРОСТНОГО ОБЖИГА ФАСАДНЫХ ПЛИТОК

Составы масс

Учитывая конструктивные особенности печей для скоростного обжига фасадных керамических плиток в роликовых печах допу­ скается максимальная температура обжига 1050—108,0° С (не выше 1100°С), а в печах с сетчатым транспортером—960—980°С (не вы­ ше 1000°С). Для изготовления последних необходимо было раз­ работать такие составы масс, которые позволяли бы выполнять все условия скоростного обжига и при соответствующей макси­ мальной температуре обжига (980 или 1080°С, в зависимости от типа применяемой печи) обеспечивали бы получение морозостой­ ких фасадных плиток с водопоглощением 6—7%.

Задача создания таких масс была довольно трудной. Плитки, изготовленные методом полусухого прессования из чистых глини­

2Э

стых пород, обожженные даже при температурах около 1100°С и при длительных режимах обжига, обычно не имеют требуемых значений водопоглощения и морозостойкости. Поэтому потребова­ лось разработать сложные составы масс, содержащих достаточ­ ное количество отощающих материалов и плавней, для получения необходимой газопроницаемости в процессе скоростного обжига и нужного количества жидкой фазы для спекания черепка. При под­ боре плавней было найдено, что природные материалы при задан­ ных максимальных температурах обжига (особенно до 1000°С) не могут быть использованы в качестве плавней, так как имеют зна­ чительно более высокую температуру плавления. Так, температу­ ра начала плавления перлита составляет около 1280°С, нефелинсиенита — около 1360° С, пегматита и полевых шпатов — еще вы­ ше. Правда, при смешивании их с глинами температура появления жидкой фазы несколько снижается, но не настолько, чтобы обес­ печить спекание фасадных плиток при заданных режимах обжига. Использовать в качестве плавней легкоплавкие литиевые, борные и другие породы было нецелесообразно в связи с их высокой стои­ мостью и дефицитностью.

Учитывая изложенное, в состав массы был введен бой оконно­ го стекла, который имеет температуру начала плавления около 850°С и таким образом обеспечивает необходимое для спекания количество жидкой фазы при обжиге на температуру до 1000°С. Однако при введении в массы только боя оконного стекла обычно имела место повышенная деформация плиток. С целью устранения деформации изделий были созданы сложные массы, содержащие кроме глин, бой оконного стекла, нефелин-сиенит, перлит и дру­ гие плавни. В связи с большой потребностью в бое оконного стек­ ла и непостоянством его состава в массы стали вводить специаль­ ное сваренное стекло — эрклез.

В результате работы различных исследователей были созданы составы масс, обеспечивающие при скоростных режимах обжига в печах с сетчатым транспортером и в роликовых печах получение

ческое применение получил разработанный НИИСтройкерамикой состав № 93, используемый для производства фасадных глазуро­ ванных плиток размерами 48X48X4 и 125Х-60Х7 мм методом од­ нократного обжига в печах с сетчатым транспортером на Дедов­ ском керамическом заводе, Кудиновском заводе керамблоков, на новосибирском, Буньковском керамическом и других заводах. Харьковский плиточный завод при скоростном обжиге глазурован­ ных фасадных плиток размером 150X75X8 мм в роликовой печи

30

в табл. 1; причем он применяется и для производства плиток для полов.

Остальные составы масс, приведенные в табл. 1, пока не наш­ ли широкого применения в промышленности, так как некоторые из них еще требуют производственной проверки. Отдельные составы были испытаны при выпуске значительных партий плиток и затем рекомендованы к внедрению в проекты вновь строящихся цехов. Это составы № 10 и 11, включенные в проект цеха для Катуаровского завода по выпуску двукратным обжигом глазурованных пли­ ток размером 120X65X7 мм и других с использованием местной легкоплавкой глины опасс-каменского месторождения. Составы № 18а, 27а и 28а рекомендованы для производства неглазурованных коврово-мозаичных плиток светлых тонов на поточно-конвей­ ерных линиях Дедовского керамического завода.

Составы глазурей |

В результате работ, выполненных в НИИСтройкерамике, в дру­ гих институтах и на предприятиях, были созданы составы глазу­ рей для скоростного обжига фасадных плиток. Некоторые из со­ ставов глазурей и фритт приведены в табл. 2.

■Как показывают данные табл. 2, наибольшее практическое при­ менение получили разработанные в лаборатории фасадной кера­ мики НИИСтройкерамики глазури 33 и ЗЗБ, которые используют для глазурования фасадных плиток размерами 48X48X4, 125Х Х60Х7, 100X100X6 мм и другцх на Дедовском керамическом за­ возе, Кудиновском заводе керамблоков, на Новосибирском заводе керамических изделий, Кишиневском комбинате строительных ма­ териалов, |Буньковском керамическом и других заводах. Глазури идентичны по химическому, но отличаются по шихтовому составу. При однократном обжиге они дают качественное блестящее по­ крытие. Добавка керамических красителей обеспечивает получение глазурного покрытия широкой гаммы цветов без наколов и цека.

Глазури № 30 (прозрачную) и Р-2 (глухую) применяет Харь­ ковский плиточный завод при производстве плиток размером 160X Х75Х8 мм на поточно-конвейерной линии с роликовой печью. Кучинский комбинат керамических облицовочных материалов приме­ няет для однократного скоростного обжига плиток размером 140X X 120X10 мм темных цветов сырую глазурь на основе данбурита. Температура обжига— 1080°С.

Остальные глазури, приведенные в табл. 2, пока не нашли ши­ рокого распространения в промышленности. Отдельные составы были испытаны при выпуске больших партий плиток. Так, глазури Ф-4 и Ф-6 имеют пониженную стоимость и могут быть рекомендо­ ваны для политого обжига плиток, отличающихся повышенными значениями коэффициента термического расширения вследствие высокого содержания в составе массы щелочных окислов. Для глазурей Ф-10 и Ф-11 характерно пониженное значение КДР; они

31