Фасадная керамическая плитка

ign="justify">     Производство  керамических изделий включает следующие  этапы: карьерные работы, механическую обработку глиняной массы, формование изделий, их сушку и обжиг. Карьерные работы включают добычу, транспортировку и хранение промежуточного запаса глины. Вылеживание замоченной глины, ее вымораживание в течении годичного срока на открытом воздухе разрушает природную структуру глины, она диспергируется на элементарные частицы, что повышает пластичность и формовочные свойства керамической массы.

     Механическая  обработка глины осуществляется с помощью глинообрабатывающих  машин и имеет цель: выделить или  измельчить каменистые включения, гомогенизировать керамическую массу и получить необходимые  формовочные свойства. Каменистые включения  выделяют из глины, пропуская ее через  винтовые камневыделительные вальцы или  применяя другие специализированные машины. Можно добиться полного выделения  камней из глины гидравлическим обогащением: глину распускают в глиноболтушках, а затем шликер пропускают через  сито, на котором отделяются камни  размером более 0,5 мм; шликер обезвоживают в мощных распылительных сушилках.

     Глину измельчают после выделения каменистых включений. Если их нет в глине, то после доставки на завод ее сразу  подвергают грубому дроблению, потом  тонкому измельчению. После тонкого  измельчения глину надо промять, чтобы получить глиняную массу с  необходимой формовочной влажностью.

     Для подготовки глиняных масс к формованию применяют глиномешалки. В них  глину разминают, перемешивают составные  части шихты для получения  однородного материала, увлажняют  массу до формовочной влажности  и прогревают паром.

     Глиномешалки  бывают одновальные и двухвальные; с -водяным и паровым увлажнением. Глина непрерывно загружается в  глиномешалку и перемешивается вращающимися лопастями, которые одновременно продвигают ее к разгрузочному отверстию. Основными  узлами двухвальной глиномешалки с пароподогревом) являются два перемешивающих вала 2, установленные на подшипниках 1. Валы между собой   соединены шестеренчатой передачей 4. В верхней части корпуса смесителя 3 по трубопроводу 10 подается вода для увлажнения массы. Трубопровод 9 для подачи пара расположен под корпусом. Привод г глиномешалки осуществляется от электродвигателя 6 через редуктор 5. Корпус крепится на опорных стойках 7. Перемешанная масса выгружается через отверстие 8. Подвод пара в глиномешалку осуществляется через «чешую», Уложенную внутри корыта мешалки, через трубки, вмонтированные в днища и боковые стенки корыта, или через перфорированные трубки, уложенные по днищу вдоль корыта. 
 

 

Двухвальная глиномешалка: 1 - подшипник вала смесителя, 2 - валы смесителя, 3 - корпус смесителя, 4 - шестеренчатая передача, 5 - редуктор привода, 6 - электродвигатель, 7 - опорные  стойки, 8 - выгрузочное отверстие, 9 - трубопровод подачи пара, 10 - трубопровд подачи воды, 11 - лопасти вала смесителя. 
 

Формование

     Стеновые  керамические изделия изготавливают  способами пластического формования и полусухого прессования. Из жидких глиняных масс изготавливают некоторые  виды облицовочной плитки, санитарно-технические  и другие фаянсовые и фарфоровые изделия.

     Способ  пластичного формования. Изделия  стеновой керамики формуют из пластичных глиняных масс на ленточных шнековых прессах, которые могут быть вакуумными и безвакуумными. В корпусе этого пресса вращается шнек – вал с винтовыми лопастями. Глиняная масса, поступая через воронку и питающий валик, перемещается с помощью шнека к сужающейся переходной головке и мундштуку. В этом месте глиняная масса уплотняется, выравниваются давления и скорости по сечению глиняного бруса. Мундштук глиняного пресса для производства кирпича имеет прямоугольное сечение. Для формования пустотелых кирпича и керамических камней, в мундштуке пресса устанавливают пустотообразующий сердечник. Применяются также фасонные вставки с узкими щелями – для формования черепицы, кольцевые для керамических труб.

     Из  мундштука пресса выходит глиняный брус, который разрезают автоматически  резательным аппаратом, получая  изделия заданного размера. Плотный  вакуумированный сырец устанавливают  рядами на печную вагонетку и он поступает в туннельную сушилку  в штабеле (без полок). Вакуумирование глины позволяет извлечь из нее  воздух, снизить влажность на 3 – 4 %, увеличить прочность сырца  в 2 – 3 раза, прочность обожженного  изделия увеличивается до 2 раз, его  водопоглощение снижается на 10 – 15 %.

     Способ  полусухого прессования. Керамические изделия формуют способом полусухого прессования из шихты влажностью 8 – 10 %, уплотняемой прессованием под  значительным давлением (15 – 40 МПа).

     Способ  литья. Плитки (толщиной 2 мм) изготавливают  способом литья на автоматизированных конвейерных линиях. По конвейеру  движутся пористые керамические поддоны, на которые наливные аппараты последовательно  наносят шликеры разделительного, плиточного и глазурованного слоев. Двигаясь по конвейеру, керамическая масса  быстро подсыхает на пористом поддоне  и поступает сначала на зачистное, а затем на режущее устройство. Поддон с отлитой массой проходит конвейер за 22 – 30 минут, после чего он автоматически предается в  тепловые установки. Полный цикл производственного  процесса (вместе с обжигом) занимает около 2 часов. 
 

     Ленточный комбинированный вакуумный пресс  СМК-28 (СМ-443) — рис. 40 — приводится в действие от индивидуального электродвигателя системой передач (несколькими парами шестерен, установленных в закрытой ванне, заполненной маслом). Глиняная масса подается в приемную часть  глиномешалки 5 пресса, в которой  дополнительно перемешивается, а  в случае необходимости доувлажняется  и через решетку проталкивается в вакуум-камеру 7. Здесь жгутики  режутся на стружку ножами и из массы удаляется воздух. Затем  масса захватывается нижним шнеком 8 и продвигается к головке пресса 10, где она уплотняется и потом  равномерно передвигается к мундштуку.

Ленточный комбинированный вакуумный пресс  СМ-443: 1 и 2 - система передач, 3 - вал, 4 - станина, 5 - глиномешалка, 6 и 8 - шнеки, 7 - вакуум камера, 9 - цилиндр пресса, 10 - головка пресса. 

 Сушка  сырца

     Перед обжигом изделие надо высушить до содержания влаги не более 5 % во избежание  неравномерной усадки и растрескивания при обжиге. Сушку сырца проводят в тоннельных и камерных сушилках.

     Камерная  сушилка представляет собой ряд  прямоугольных камер периодического действия с одним или двумя  выходами. Камеры загружают изделиями на рамках, которые устанавливают на выступах 4, имеющихся в стенах камеры. После сушки изделия выгружают из камеры.

Камерная сушилка: 1 — подводящие каналы, 2 — отводящий  канал, 3 — рельсы, 4 — выступы  для укладки рамок с сырцом, 5—камера 
 

Обжиг изделий

     Обжиг завершает изготовление керамических изделий. В процессе обжига формируется  их структура, определяющая технические  свойства изделия. Суммарные затраты  на обжиг составляют 35 – 40 %, а потери от брака достигают 10% себестоимости  товарной продукции. Обжиг керамических изделий осуществляется в туннельных печах с автоматическим управлением. Туннельная печь представляет собой  длинный канал, выложенный внутри огнеупорной  футеровкой. Вагонетки с изделиями, составляющие сплошной поезд, перемещаются в печи и постепенно проходят зоны подогрева, обжига и охлаждения. Максимальная температура обжига кирпича и  других стеновых керамических изделий (950 – 1000?С) необходима для спекания керамической массы. Спекание происходит вследствие цементирующего действия расплава эвтектик (жидкостное спекание), реакций  в твердой фазе и кристаллизации новообразований.

     Технология  производства современной облицовочной плитки в какой-то степени повторяет  старые способы ее изготовления. Сначала  глиняную массу в виде порошка подают в прессы, отпрессованные плитки поступают на конвейер, где автомат раскладывает их в два ряда, и на ленте они отправляются в сушильную печь. После сушки и обжига изделия идут к глазуровочной установке, где на поверхность пульверизатором наносят глазурь, затем плитки обжигают еще раз и сушат. Весь технологический цикл занимает не более часа.

     Плитка  должна быть не только прочной, но и  красивой. Особенно велик сейчас спрос на цветную плитку. Так вот, при изготовлении таких изразцов специалистам приходится помнить, что в керамических красках кроме пигментов должны быть флюсы и различные добавки, которые повышают стойкость цвета и придают ему насыщенность. Бесцветные флюсы можно сделать цветными, добавляя к ним окислы металлов: например, голубой цвет получают добавкой окисла меди, зеленый — окисла хрома, оранжевый — окисла титана.

     Сушильно-глазуровочный  конвейер  работает так. Отпрессованнные  в прессе 1 плитки поступают на передаточный транспортер 2 и с него направляющее устройство 3 подает плитки в первую сушильную камеру 4. Высушиенные  плитки поступают в камеру глазурования 5 и затем во вторую сушилку камеру 6. После досушки отборочное устройство 7 передает плитки в печь.

     Сушильно-глазуровочный  конвейер Гучковского керамического  завода: 1 - пресс, 2 - передаточный транспортер, 3 - направляющее устройство, 4 и 5 - сушильные  камеры, 7 - отборочное устройство 
 

           Разновидности фасадных  плиток

Мозаичные плитки

     Мозаичные плитки с естественно окрашенным черепком являются в настоящее время  наиболее массовыми изделиями для  облицовки стеновых наружных панелей  всех видов (железобетонных, керамзитобетонных, виброкирпичных н др.). Размеры и  свойства этих плиток пока не гостированы. Толщина мозаичных плиток («ковровой  неглазурованной керамики») должна быть 4 мм, а размеры фасадной поверхности 48х48, 48х22 и 22х22 мм; отклонения но длине  граней не должны превышать ±1, а  по толщине ±0,5 мм; косоугольность допускается  не более 2 мм. Структура черепка  в изломе должна быть однородной, без  расслоения и воздушных пустот, а  лицевая поверхность— гладкой. Обратная (тыльная) сторона плиток делается рифленой для более прочного сцепления  с раствором. Водопоглощение плиток не должно превышать 12%, а их морозостойкость не ниже 25 теплосмен.

     Керамические  заводы выпускают мозаичные плитки, наклеенные лицевой стороной на бумажную основу, т.е. в виде ковров. Размеры  ковров установлены 72х464 и 672х424 мм, ширина швов между плитками 4 мм, допускаемые  отклонения ковров от размеров составляют: по длине и ширине граней ±3 мм и  по ширине шва между плитками ± 1 мм. пикифоровской глины, желтые —  из николаевской глины (СТУ 77-15/35-62) и  белые или серые — из веселовской  глины (МРТУ 14-06-27-63). Цветные плитки изготавливают из беложгущихся глин с добавкой соответствующего красителя.

     Технологический процесс изготовления мозаичных  плиток и плиток для полов практически  одинаков, и выпуск мозаичных плиток первоначально организовывался  на тех заводах и цехах, которые  ранее изготавливали плитки для  полов. Порошок для прессования  мозаичных плиток, как правило, не шамотирустся и подготавливается для  плиток с естественно окрашенным черепком сухим, а для цветных  плиток шликериым способом.

     Заключительной  операцией в технологии коврово-мозаичных  плиток является наклейка их на ковры. Эта операция в настоящее время  выполняется на конвейерах. На цепной горизонтальный конвейер укладывается алюминиевая кассета (шаблон) размером на 1 ковер, гнезда которой соответствуют  размерам плиток, а перегородки между  гнездами - толщине швов. Углубление гнезд несколько мельче толщины  плиток, поэтому последние, будучи уложены  в кассету, несколько выступают  за пределы ее перегородок. Затем  кассеты заполняются плитками лицевой  поверхностью наверх и двигаются  по конвейеру, проходя туннель подогрева  с потолочными панельными газовыми горелками. По выходе кассеты из туннеля  на подогретые плитки накладывается  предварительно промазанный клеем  лист бумаги, после чего кассеты, продолжая  двигаться по конвейеру, проходят короткий туннель подсушки и выходящий  из него готовый ковер снимается с кассеты и укладывается в стопы. Стопы ковров электропогрузчик перевозит в склад готовой продукции, а освободившиеся кассеты передают для повторного использования к головному концу конвейера.

Плитки  типа «кабанчик»

     Такие плитки выпускаются светлых тонов  из беложгущихся глин и применяются  как для облицовки панелей (для  чего их наклеивают на бумажные ковры), так и для облицовки кирпичной  кладки.

     Отклонения  от размеров не должны превышать по длине сторон ±2, а по толщине ±1 мм при разнотолщинностн в пределах одной плитки ±0,5 и косоугольности не более 2 мм. На лицевой поверхности  трещины не допускаются, а на нелицевой  могут быть отдельные мелкие трещины, если при этом плитки при простукивании  издают чистый не дребезжащий звук. Водопоглощение плиток должно быть в  пределах 6—12%, а морозостойкость  — не менее 25 теплосмен. Размеры  ковра составляют 750х350 мм с шириной  шва 6 мм, отклонения в размерах не должны превышать по длине сторон ±3 мм. а по ширине шва между плитками ±2 мм.