Керамикалық тастарды кептіру
Керамикалық бұйымдардың түрі көп болғандықтан, олар әртүрлі технологиялық әдістермен дайындалады. Дегенмен өндірістің негізгі кезеңдері, әдетте, ұқсас: сазды алу, массаны қалыптауға дайындау, шикізатты формалау, бұйымды кептіру және күйдіру.
Иілімділік әдіс
Кірпіш, қабырғалық тастар, черепица, кәріз (канализациялық) құбырлар.
Жартылай құрғақ әдіс
Кірпіш, қабырғалық тастар, едендік плиткалар және қабырға қаптамалары.
Сұйық масса (шликер) арқылы құю
Санитарлық-техникалық және күрделі пішінді сәндік-көркемдік бұйымдар.
Технологиялық схема: негізгі кезеңдер
- Сазды алу және қоймаға жеткізу.
- Массаны дайындау: дезинтеграция (қопсыту), ылғалдандыру, араластыру, қажет болса бумен өңдеу және вакуумдау.
- Қалыптау (формалау): таспа-тығыздатқыш (шнек), пресстеу немесе шликер құю.
- Кептіру: табиғи емес, арнайы камераларда басқарылатын режиммен.
- Күйдіру және біртіндеп салқындату (көбіне туннельді немесе сақиналы пештерде).
Қондырғылардың функционалдық топтары
- Сазды қопсытатын және массаны 18–22% ылғалдылықпен дайындайтын жабдықтар.
- Сазды брус қалыптау және кесуге арналған жабдықтар.
- Кептіру мен күйдіру кезінде бұйымдарды орналастыру, жылжыту және тасымалдау жүйелері.
Шикізатты өңдеу: зауытқа түскен сәттен басталады
Шикізат келген бойда өңделеді. Бұл мақсатта көпшөмішті экскаваторлар тиімді: олар шихтаны алдын ала орташалап, сазды жұқа қабаттарға бөледі. Қоспаларды дайындау және беру үшін араластырғыш қондырғылар мен арнайы көлік құрылғылары қолданылады. Компоненттер екі білікті сазараластырғышта толық араластырылып, ылғалдандырылады.
Қалыптау тәсілдері: өндірістегі негізгі айырмашылықтар
Иілімділік әдісі (шнекті таспа-тығыздатқыш арқылы)
Тәжірибеде иілімді массаны қалыптау үшін таспа-тығыздатқыш (шнек) кең қолданылады. Жеткізілген саз балшық езетін машиналарда 18–28% ылғалдылыққа дейін жеткізіліп, біртекті иілімді масса алынғанша мұқият араластырылады.
Дайын масса мундштугы бар тығыздатқышқа түседі. Қысым әсерінен алға жылжып, мундштук саңылаулары арқылы үздіксіз брус түрінде қалыптасады. Қазіргі нығыздайтын машиналар 1,6–7,0 МПа қысым бере алады; мундштук саңылаулары әртүрлі пішін мен өлшемге, соның ішінде ұзын бұйымдарға бейімделген.
Маңызды: Иілімділікті арттыру және қуыстылықты азайту үшін вакуумды таспа-тығыздатқыш қолданылады. Вакуум ауа көпіршіктерін және артық ылғалды шығарып, кірпіштің тығыздығы мен беріктігін арттырады.
Тығыздатқыштан шыққан брус кірпіш өлшеміне сай пышақпен немесе жіңішке сыммен кесіледі. Вакуумды тығыздатқыштың өнімділігі сағатына шамамен 1000–5000 дана кірпішке дейін жетеді.
Аз иілімді масса арқылы қалыптау (жоғары қысыммен)
Ылғалдылығы 13–18% болатын, иілімділігі төмен массадан бұйым қалыптау иілімді әдістің бір түріне жатады. Технологиялық тізбек ұқсас, бірақ қысымдау деңгейі жоғарырақ болып, әдетте 10–20 МПа шамасында жүргізіледі.
Жартылай құрғақ әдіс (пресстеу арқылы)
Бұл әдісте шикізат алдымен кептіріледі, ұсақталады, електен өткізіледі, қажет болса қосымша ұнтақталады. Одан кейін ылғалдандырылып араластырылып, масса пресстеледі, кей жағдайларда қайта кептіріліп, күйдіріледі.
Су немесе бу арқылы біртекті массаға келтірілгенде ылғалдылық 7–12% аралығында болады; материал иілімділігі аз пресстелген ұнтақ күйінде болуы тиіс. Сондықтан бұйым арнайы престерде жоғары қысыммен қалыпталады.
Шикізат құрамы (керамикалық тас үшін): иілімді саздар — шамамен 60%, дегидратталған саздар — шамамен 40%.
Сақтау: қайта өңделген шихта қор ретінде ұсталады; саз массасын сақтау үшін 10 күнге есептелген сазсақтағыштар және силостық жүйелер қолданылады.
Пресстеу көбіне гидравликалық престе көпсатылы режиммен орындалады. Қалыптау қысымы: керамикалық тас пен кірпіш өндірісінде 14,5 МПа дейін, ал едендік керамикалық плиткаларда 19,5–29,5 МПа аралығында болуы мүмкін.
Артықшылықтары мен шектеулері
- Аз иілімді саздарды қолдануға мүмкіндік береді.
- Шикізатты кептіруге кететін отын шығынын азайтып, өнім құнын төмендетеді.
- Пресстеу жабдығы ленталық преске қарағанда күрделірек; бұйымның орташа тығыздығы жоғарырақ болуы мүмкін.
Ал құрғақ әдісте пресс-ұнтақтың ылғалдылығы 2–6% болады және шикізат кептіргіштен толық шығарылады. Бұл тәсіл тығыз бұйымдар (клинкер кірпіш, едендік плитка, фаянс бұйымдары) өндірісінде қолданылады.
Кептіру: ақаулардың алдын алатын шешуші қадам
Иілімді әдіспен қалыпталған тастар мен кірпіштердің құрамында ылғал көп болады. Сондықтан күйдіру алдында міндетті түрде кептіреді. Күйдіру кезінде бұйым қырлары ішкі қабаттарға қарағанда жылдамырақ ылғал жоғалтса, нәтижесінде сызаттар мен жарықшалар пайда болуы мүмкін.
Жаңадан қалыпталған бұйымдар табиғи жағдаймен салыстырғанда 3–4 есе жылдамырақ кептіретін үздікті және үздіксіз жұмыс істейтін арнайы камераларда кептіріледі. Кірпіш зауыттарында жиі қолданылатын шешім — туннельді кептіру камералары: бұйым вагонеткаға қаланып, ұзындығы шамамен 70 м туннель арқылы ыстық ауаға (немесе түтінді газға) қарсы бағытта қозғалады да, 15–36 сағат ішінде келесі кезеңге дайын болады.
Күйдіру: қасиеттерді қалыптастыратын финалдық кезең
Керамикалық тастарды күйдіру, әдетте, үш кезеңнен тұрады: химиялық қосылыс түзбеген бос ылғалды біртіндеп шығару, күйдірудің негізгі сатысы және бірте-бірте салқындату. Температура режимі балшықтың қасиеттеріне және қалыпталған бұйымның пішініне байланысты таңдалады.
Туннельді пештерде ыстық ауаны беретін арнайы қондырғылар орнатылады, ал төменгі бөлігінде тар табанды теміржол болады. Вагонеткаға тиелген кірпіш бір бағытта қозғалып, қыздыру, күйдіру және салқындату аймақтарынан кезекпен өтеді. Мұндай пештерде керамикалық тастарды шамамен 30–70 сағат бойы күйдіреді.
Отын түрлері
Күйдіру үшін көбіне газ, кокс және сұйық жанғыш отындар қолданылады.