Шикізаттар мен қосымша материалдардың негізгі қасиеттері
Кіріспе
Құрылыстық керамика – бұл тұрғын үй және өндірістік ғимараттар мен үймереттер тұрғызуға қолданылатын керамикалық бұйымдар тобы. Керамикалық қабырғалық бұйымдар – өте көне материал болып табылады. Керамика сөзі грек тілінен «keramos» деген сөзден шыққан, «саз» деген мағынаны білдіреді. Керамикалық бұйымдар саз қоспасынан, топырақтан және басқа табиғи материалдардан құралады. Қоспа дайын болғаннан кейін, оған белгілі бір форма беріледі, содан кейін ол бір температурада күйдіріледі. Керамикалық материалдар қазіргі кезде өте белгілі материал болып саналады. Олар қышқылға төзімді, қолдануда ұзақтылығымен ерекшеленеді. Құрылыстық керамика өндірісі халық шаруашылығындағы ең маңызды сала болып саналады. Соңғы он жылдықта механикаландырылған керамикалық кірпіш және тастар өндіретін зауыттар пайда болуда. Ешқандай материалдар керамикалық материалдардың орнын толық ауыстыра алмайды. Мысалы, еденге арналған плиталар өзінің беріктілігімен қатар, адамға жақсы әсер береді. Қазіргі уақытта рынокта көптеген дизайндағы материалдар бар. Соның ішінде итальяндық технологиялық әдіспен жасалынған керамикалық тастар да бар. Оның өзі үлкен қолданыста. Оны едендерге, терассаларға, жолдарға, ішкі қабырғаға, баспалдақтарға және т.б. жерлерде қолданады. Керамикалық бұйымның тағайындалуына байланысты қолданылуы: кірпіш пен керамикалық тастар – аз және көп қабатты ғимараттар мен салулар үшін; керамикалық плита мен беттік кірпіш – ішкі және сыртқы қаптама жұмыстары кезінде; жолдық кірпіш пен керамикалық трубалар – жол құрылысына және жер асты коммуникацияларына; черепица – жамылтқы құрылғысына; жеңіл керамикалық бұйымдар – жылу оқшаулау үшін. Құрылыстық керамика – керамикалық бұйымның үлкен тобы, олар үй құрылысы, өнеркәсіпті ғимараттың құрылысында және салуларда қолданылады. Қазіргі уақытта керамикалық құрылыс материал өндірісінде технологияның толық жетілдіруіне, сапа жақсаруына назар аударылған. Автоматтандырылған, жоғары механикаландырылған технологиялық кәсіпорындарды құру көзделіп отыр.
Қазіргі таңда Қазақстан аумағында бірнеше керамика шығаратын зауыттар жұмыс істеуде. Соның бірі - ЖШС «АқтөбеҚұрылысМонтаж». Зауыттың қуаты жылына 25 млн. дана кірпіш. Жартылай қалыптау әдісімен шығарылатын кірпіш өзінің жоғарғы беріктігімен, аязға төзімдігімен, геометриялық өлшемдерінің дәлдігімен, мөлдірлігімен ерекшеленіп, осының барлығы оны тек қарапайым құрылыста ғана емес, сонымен қатар ғимараттардың қасбеттерін қаптайтын материал ретінде де пайдалануға мүмкіндік бермек. Жоғары технология рынокты шетелдік осы тәріздес өнімдерге еш дес бермейтін сапалы өніммен қамтамасыз етуге жол ашады. Негізгі шикізат ретінде Ақтөбе кен орнының саз балшығы пайдаланылады. Өндірілген өнімді Ақтөбе облысында ғана емес, Қазақстанның батыс аймақтарында, сондай-ақ, Ресейдің шекаралас облыстарында да өткізу жоспарлануда. [4]
1 Шикізаттар мен қосымша материалдардың негізгі қасиеттері
Саздар жұқа жерлік құрылымдағы шөгінді тау жынысы болып табылады. Олар сумен араласқанда, өздерінің минералогиялық және химиялық құрамына тәуелсіз, иілмелі созылмалы қамыр түзе алады, күйдірген соң суға төзімді және беріктік тас түріндегі денеге айналады. Негізінен дала шпаты жыныстарын желдетудің нәтижесінде түзілген саздар қатпарлы кристалды құрылымдағы сулы алюмосиликаттар түріндегі түрлі сазды минералдардың тығыз қоспасынан тұрады. Олардың ішінде кең таралғандарды каолиниттілер (каолинит және галлуазит ), монтмориллониттілер (монтмориллонит- )
бейделлит - (және гидрослюдалылар негізінен слюданың түрлі дәрежедегі гидратациялану өнімі) болып табылады. Саз түзуші материалдарымен қатар саздарда кварц, дала шпаты, күкіртті колчедан, темір тотығының гидраттары, кальций мен магний карбонаттары, титанның, ванадий құрамалары, сондай-ақ органикалық қоспалар кездеседі. Аталмыш қоспалар керамикалық бұйымдардың технологиясына да, қасиетттеріне де әсер етеді.
Саздардың керамикалық қасиеттері иілгіштігі мен байланысқандығымен және байланыстырғыш қабілетімен, кептіру мен жоғары температура әсеріне қатынасымен сипатталады. [4]
Саздың иілгіштігі деп саз қамырының сыртқы механикалық күштерінің әсерінен тұтастығын бұзбай (үзілмей және жарықшақсыз) деформациялануға және бұл күштердің әсері тоқтаған соң, түскен қалпын сақтауға қабілеттілігін айтады. Саз бұйымдарын қалыптау мүмкіндігі міне осы қасиетіне негізделген.
Иілгіштікті түрлі тәсілдермен айқындайды. Иілгіштікті ыңғайлы қалыптасатын масса алуға қажетті су мөлшері және сазды қамырдың кебініп азаюы мәні бойынша анықтау тәсілі кеңінен таралған. Саздың иілгіштігі жоғары болған сайын ол ыңғайлы қалыптасатын масса алуға қажетті суды соғұрлым көп қажет етеді және ауада кебініп тұлғасының азаюы соғұрлым жоғары болады. Жоғары иілгіштікті саздардың су қажеттілігі 28%- тен жоғары, ауа шөгінуі – 10-15%. Орташа иілгіштікті саздар 20-28% су қажеттілігімен және 7-10% ауада шөгілуімен сипатталады. Иілгіштігі төмен саздардың су жұту қажеттігі 20%- тен аз, ал ауада шөгілуі 5-7%- ке тең. Өте иілгіш саздан жасалған бұйымдар кепкен кезде аумағы жағынан көп кішірейеді де жарылады. Бұл өндірісте жол беруге болмайтын нәрсе. Иілгіштігі төмен саздар және одан жасалған қамыр қиындықпен қалыптасатындықтан жұмысқа қолайсыз, сондықтан саздың иілгіштігін жиі реттеуге тура келеді. Саздың шамадан тыс иілгіштігін оған азайтатын қоспа енігізумен немесе иілгіштігі төмен саз қосумен жоюға болады. Ал иілгіштік жеткіліксіз болғанда сазды құмнан арылтып елейді, ашық аспан астында ұстайды, арнайы машинамен майдалайды, бумен өңдейді, ауасыздық жағдайда ұстайды, сондай- ақ иілгіш саз қосады. Осы процестердің нәтижесінде саздың дисперстілігі артады, ісінуі жақсарады және иілгіштігі мен қалыптасу қабілеті артады.
Байланыстылық және байланыстыру қабілеті. Саз бөлшектерін ажыратуға қажетті күш оның байланыстылығын сипаттайды. Жоғарыда атап көрсетілгендей саздың байланыстылығы сазды зат бөлшектерінің шағын көлемі мен пластинкалы түріне негізделген. Құрамында сазды фракция аса көп саздардың байланыстылығы жоғары болады. Саздың байланыстыру қабілеті оның иілгіш емес материалдарының бөлшектерін (құм, шамот. т.б.) байланыстырып, кепкенде барынша берік бұйым (күймеген қыш) түзуімен бейнеленеді.
Ауадағы шөгуі. Қалыптау массасының қажетті иілгіштігіне қол жеткізу үшін оған саздың аумағын ұлғайтатын (ісінуі) су енгізеді. Кептіру барысында су буланып кетеді де шикі бұйымның көлемі мен аумағы кішірейеді. Бұл құбылыс оның ауадағы шөгінуі деп аталады. Саздың ылғалдылығы жоғары болғандаға шөгіну деформациясында ішінара сумен толтырылған капиллярдағы күш тепе- теңдігінің бұзылуы нәтижесінде де капиллярлық қысым күштері ерекше мәнге ие болады деп есептеуге негіз бар. Ылғалдылық азайған сайын, отыру деформациясының пайда болуына да сазды минералдардың бетіндегі су қабыршығы қалыңдығының кішірейюіне орай, өсетін осмотикалық қысым мен молекула аралық тартылыс күштері барған сайын басты роль атқара бастайды. Ауада шөгіну шикі бұйымның бастапқы өлшемінің процеттік қатынасымен бейнеленеді.
Саздың отты шөгуі. Саздың неғұрлым тез балқитын құрамасы күйдіру кезінде сұйық қалыпқа өтеді де балқымай қалған бөлшектерін қамтиды және олардың сұйық фазадағы беттік тартылыс күштерінің әсері күйдірілетін саздың қатты бөлшектерінің жақындасуын тудырады, оның аумағы кішірейеді, яғни отты шөгіну болады. Саздың құрамында кварцты құм көп болған жағдайда шөгу болмауы да мүмкін немесе тіпті материалдың ісінуі байқалады, ол кварцтың қыздырғанда аумағы ұлғайып, өзге кристалдық формаға көшуімен байланысты. Саздың отты шөгінуі оның түріне байланысты да 2- ден 6% - ке дейін болуы мүмкін. Саздың толық шөгінуі деп ауа және от шөгіндісінің жиынтығын айтады. Толық шөгіну әдетте 5- 18% - ке дейінгі аралықта болады. Белгілі өлшемдегі бұйымдар алу үшін толық шөгінді қалыптау кезінде, тиісінше қалып өлшемін ұлғайта отырып ескереді.
Отқа төзімділік. Құрамының әр түрлі болуы себепті саздардың белгілі бір балқу температурасы болмайды. Жоғары температураның әсері кезінде олар жұмсарады да, біртіндеп деформацияға ұшырайды. Саздың жоғары температура әсеріне деформацияланбай төзу қасиетін отқа төзімділік деп атайды. Отқа төзімділігі бойынша саздың үш тобын ажыратады: отқа төзімді (отқа төзімділігі 1580°С- ден жоғары), баяу балқитын (1350 - 1580°С) және тез балқитын (1350°С- ден төмен). Отқа төзімділер қатарына құрамында қоспасы аз каолинитті саздарды жатқызады. Мұндай саздарды фарфор, фаянс және отқа төзімді бұйымдар жасауға қолданады. Баяу балқитын саздардың құрамындағы темір тотықтары, кварцты құм және басқа да қоспалар отқа төзімділігіне қарағанда елеулі көп болады да, олар баяу балқитын, қаптама және беттік кірпіштер, еден мен канализация құбырларына арналған плиталар жасауға пайдаланылады. Тез балқитын саздар минералогиялық құрамы жағынан алуан түрлі, құрамында елеулі дәрежеде қоспалар болады. Оларды кірпіш пен черепица өндіруде, жеңіл толтырғыштар жасауда, т.б. қолданады. [4]
Қаптау плиткалары мен еден плиткаларын шағырудағы негізгі шикізаттар – балшық пен кварцтық құм Теміртау қаласының қорынан әкелінеді. Сонымен қатар керамикалық плиткаларға қажетті жоғары эксплуатационды сипаттамалар беру үшін, оған дала шпатын және карбонаттар қосады. Бұл шикізаттарды да Теміртау қаласынан тасымалдайды. Қаптау плиткалар мен еден плиткаларына керекті химиялық, минералдық, гранулометриялық және басқа да көрсеткіштер кесте №1 - де көрсетілген. [1]
Кесте №1 - Керамикалық бұйымдарды алуда қолданылатын шикізаттар сипаттамасы
Шикізат түрлері |
Көрсеткіші |
Өлшемділігі |
Мағынасы мөлшері |
Әдебиет көздері |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Балшық |
химиялық құрамы SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 CaO MgO SO3 CO2 |
% % % % % % % % % |
56.08 (80) 13.40 (20) 4.30 (10) 0.70 (5) 7.90 (10) 2.00 (3) 0.39 (2) 3.40 (5) |
[1] |
гранулометриялық құрамы |
мкм |
0,001 |
[1] | |
минералдық құрамы саз минералдары кварц дала шпаты карбонаттар оксидтар органика қоспа |
% % % % % % % % |
20 30 25 15 5 - 2-3 |
[1] | |
тығыздығы |
т/м3 |
- |
[1] | |
көлемдік үйінді массасы |
т/м3 |
1,040 |
[1] | |
меншікті беті |
см2/г |
1,605 |
[1] | |
балқу температурасы |
˚С |
1300 |
[1] | |
Кварцты құм |
химиялық құрамы SiO2 Fe2O3+TiO2 СаО |
% % % % |
95 (93) 0,2 (0,2) 1 (2) |
[1] |
гранулометриялық құрамы |
мкм |
0,01-0,1 |
[1] | |
минералдық құрамы кварц дала шпаты+плагиоклаз гранат, ильменит,магнетит |
% % %
%
|
89-91 7-9
1-4 |
[1] | |
шынайы тығыздығы |
кг/мЗ |
2,5-2,7 |
[1] | |
үйінді тығыздығы |
кг/мЗ |
1,4-1,5 |
[1] | |
балқу температурасы |
°C |
1713—1728 |
[1] | |
Дала шпаты |
химиялық құрамы KAlSi3O8 NaAlSi3O8 CaO∙Al2О3∙2SiO2 |
% % % %
|
63-90 48-58 70-90 |
[1] |
минералдық құрамы альбит олигоклаз андезин лабрадор анортит |
% % % % % % |
0-10 10-30 30-50 50-70 90-100 |
[1] | |
гранулометриялық құрамы |
мкм |
0,01-0,1 |
[1] | |
тығыздығы |
кг/м3 |
2500-2800 |
[1] | |
қаттылығы |
(моос шкаласы бойынша) |
6 |
[1] |
2 Өндірілетін
өнімнің номенклатурасы мен
Өнім номенклатурасы рационал таңданған өндіріс пен тұтынушылар арасындағы байланыстары арқылы орнатылады. Жобаланатын керамикалық бұйымдарының өндірісі еденге арналған керамикалық плиткалар өндіріп шығарады. Бұл зауыт керамикалық плиткаларды жартылай құрғақ қалыптау әдісімен өндіруді қолданады.
Еденге арналған плиткалар басқа плиткалармен салыстырғанда, олардың физика-химиялық төзімділігін, гигиеналығын және ұзақ ғұмырлығын анықтайтын жоғары тығыздықпен ерекшеленеді.
Жанама түрде еденге арналған плиткалардың тығыздығы күйдірілген черепоктың су сіңіргіштік қасиетімен анықталады.
Ол әйнекейленген плиткалар үшін 4%-тен аспауы керек. Жоғары қажалуға және химиялық қажау әсеріне және химиялық реагенттер әсеріне ұшырайтын плиткалардың су сіңіргіштігі 2%-тен аспауы керек.
Еденге арналған керамикалық плиткалар Моос шкласының 7-8 қаттылық санымен сипатталады.
Еденге арналған плиткаларды түзу, шұңқырлы, фактуралы және техникаланған бетті, бір түсті және көп түсті етіп шығарады. Плитканың ішкі бетін ерітіндімен жақсы беку үшін шұңқырлы етіп жасайды. Пішіні бойынша плиткалар төртбұрышты, алтыбұрышты және сегізбұрышты болады. Еденге төсеу барысында плиткаларды сындырмау үшін әртүрлі пішінді плиткаларды: төртбұрыштылардың тікбұрышты және үшбұрышты жартылары, алты-бұрыштылардың төрт және бесқырлы жартыларын шығарады.
Пішіні бойынша плиткалар төртбұрышты, тікбұрышты және әртүрлі пішінді болып бөлінеді. Бүйір қырлары доғаланған және доғаланбаған болады. [8]
Доғаның радиусын өндіруші бекітеді. Доға радиусының шамасы ақау болып табылмайды. Өндірушінің келісімі бойынша плиткалардың басқа өлшемділері және басқа пішінділерінің өндірілуі рұқсат етіледі.
Плиткалардың номиналды өлшемдерінен ауытқулар
ұзындығы мен ені бойынша +-0,8%,
қалыңдығы бойынша - ұзындығы 150мм-ге дейінгі плиткалар үшін +-10
Бір партияның плиткаларының ең үлкен және ең кіші өлшемдерінің айырмашылығы 1,5мм-ден аспауы керек. Бір плитканың қалыңдықтарының айырмашылығы (әрқалыңдылық) 0,5мм-ден аспауы керек. Плиткалардың беті тегіс және шұңқырлы, біртүсті және көптүсті (әртүрлі әдістермен декорленген) болуы мүмкін.
Плиткаларды декорлеу сериография, шашу, әйнекейлеу әдістерімен жүзеге асырылады. [8]
Әйнекей жылтыр және тұнық, мөлдір және түнерілген болуы мүмкін.
Плитканың түсі, суреті және бетінің рельефі үлгі-эталондармен сәйкес болуы керек. және бекітіліп келісілген ретпен болуы керек. Шығарылатын бұйым номенклатурасы №2 кестеде келтірілген. [10]
Кесте №2 - Өндірілетін өнімнің номенклатурасы
Бұйымның аты мен эскизі |
Бұйым маркасы |
Габаритті өлшемдер,мм |
Қолданылатын материалдың түрі |
Беріктігі бойынша маркасы, МПа |
Бұйымның тығыздығы, кг/м3 |
Материал көлемі, м3 | |||
Ұзындығы, А |
Ені, Б |
Биіктігі, В | |||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
Төртбұрышты
|
ПП-1
|
150 |
150 |
10 |
Шихта |
150 |
2700 |
225*10-6 | |
ПП-2
|
300 |
300 |
12 |
Шихта |
150 |
2700 |
108 | ||
ПП-3
|
780 |
780 |
15 |
Шихта |
180 |
2700 |
912,6 | ||
ПП-4
|
450 |
450 |
14 |
Шихта |
180 |
2700 |
283,5 | ||
Тіктөртбұрышты
|
ПП-5
|
300 |
150 |
12 |
Шихта |
180 |
2700 |
54 | |
ПП-6
|
780 |
390 |
15 |
Шихта |
180 |
2700 |
456,3 | ||
Үшбұ рышты |
ПП-7
|
150 |
212 |
10 |
Шихта |
150 |
2700 |
318 | |
ПП-8
|
300 |
424 |
12 |
Шихта |
150 |
2700 |
152,6 | ||
ПП-9
|
780 |
1103 |
15 |
Шихта |
150 |
2700 |
1290,5 | ||
Алтыбұрышты
|
ПП-10
|
780 |
390 |
15 |
Шихта |
180 |
2700 |
||
ПП-11
|
300 |
150 |
12 |
Шихта |
150 |
2700 |
54 | ||
Төртбұрышты (алтыбұрыштың жартысы)
|
ПП-12
|
390 |
780 |
15 |
Шихта |
180 |
2700 |
456,3 | |
Бесбұрышты (алтыбұрыштың жартысы)
|
ПП-13
|
390 |
780 |
15 |
Шихта |
180 |
2700 |
456,3 | |
ПП-14
|
150 |
300 |
12 |
Шихта |
150 |
2700 |
54 | ||
Сегізбұрышты
|
ПП-15
|
780 |
260 |
15 |
Шихта |
180 |
2700 |
304,2 | |
3 Процесстің технологиялық схемасы
Керамикалық плиткаларды өндіру үшін 2 әдіс монокоттура және биокоттура әдістері қолданылады. Екі рет күйдіру (биокоттура) - жылтыратылған тақта шығарудың көнеден келе жатқан әдісі. Бұл технология бойынша саз балшықты қоспа нығыздалады, күйдіріледі, содан соң қалып бетіне глазурь жағылады да, тақта екінші рет күйдіріледі.
Бір
рет күйдіру (монокоттура) - екі рет
күйдіру технологиясын
1 сызу-сұлба. Керамикалық плиткаларды
өндіру процессінің
Керамикалық еден плиткаларын өндіру монокоттура әдісі бойынша келесі процесстерден тұрады. (1 сызу -сұлба)
1) массаны дайындау
2) еден плиткаларын қалыптау
3) еден плиткаларын кептіру
4) глазурды дайындау
5) глазурды жағу
6) еден плиткаларын күйдіру
Массаны дайындау
Еденді плиткаларды балшықтардан алу үшін массаны дайындауда жартылай құрғақ әдісімен өндіреді. Жартылай құрғақ әдіспен дайындаудың технологиялық схемасы қарапайым және өндіру циклі қысқа.
Жартылай құрғақ әдіспен массаны дайындаудың қарапайым технологиялық схемасында балшықты алдымен ұсақтайды, барабанды кептіргіште кептіреді, ұнтақтайды және илейді.
Егерде берілген шикізаттан, плитканы престегенде және күйдіргенде, одан ақаусыз (дақ, еру, механикалық біртектілі төмен) және қоспасыз массадан жақсы массаны дайындау үшін балшықты кептіргіш барабандағы қалдық ылғалдығы 8-9% болғанға дейін кептіреді. Кептірген балшықты корзиналы дезинтергаторда ұнтақтайды, ұнтақталған балшықты өлшемі 1мм електен елегенде одан 1мм-ден кіші түйіршіктері өтуі керек. Балшықты кептіру, ұнтақтау және фракциялауды бір агрегатта дайындауға болады, мысалы, роликті, шахталы және балғалы уақтағанда ол аппараттардың темірмен ластануы мүмкін, сондықтан уақталған балшықты сақтауға жіберердің алдында, ол электромагнитті секциядан өтуі тиіс. Бункерде ұнтақталған балшықтың ылғалдылығын теңестіру үшін бір тәуліктей ұстайды. [2], [4]
Еденді плиткаларды қалыптау
Еденді плиткаларды қалыптауда гидравликалық престер PV-160, PV-250, PV-500 қолданылады. Олар өндірісте кең қолданылады.
Олардың жұмыс істеу принципінде, PV-160 маркалы престе 0,4-0,6 МПа қысыммен престейді, бұл сатыда ұнтақтағы сыртқы массадан ауа шығарылады. Ақырғы престеуді 20-30 МПа қысыммен престейді. Престелген плиткалардың сапасы негізінде түйіршіктің құрамына, ұнтақтың ылғалдылығына және меншікті қысымның мөлшеріне байланысты.
Плитканы ылғалдылығы 7-9% ұнтақтан алады, ірі және кіші фракциялы ұнтақтар бөлек бункерлерде сақталады. Плитканы екі қабатты етіп сығымдағанда ол екі ұнтақтардың ылғалдылығының айырмашылығы 0,5%-тен аспауы керек. Пресс қысымын 50-60 МПа-ға көтерсе ұнтақтың ылғалдылығын 3-4%-ке дейін кемітуге болады немесе пісуді қамтамасыз ету үшін плитканың температурасын 40-50 0С-ға төмендетуге болады. [2], [4]
Еденді плиткаларды кептіру.
Еденді плиткаларды кептіруді конвейерлі кептіргіштерде жүргізеді. Еден плитканы кептіру үшін аспалы (люлочные) конвейерлі кептіргіш қолданады. Аспалы конвейерлі кептіргіш таусылмай таситын роликті шынжырмен, оған бекітілген полкалардан (люлки) тұрады, оларға плиткалар тік қаланады. Тасу шынжырының жылжу жылдамдығын өзгерту арқылы кептіру мезгілін реттеуге болады. Аспа конвейерлі кептіргіштің ұзындығы 18,7 м, ені 2,4 м, биіктігі 3,8 м.
Бұл кептіргіштің кемістігі, кептіргіштің сыртқы қабатының жақсылап тығыздалмағандығынан, 1 кг ылғалдың буға айналдыруға кететін жоғарғы жылу – 2500-3360 ккал (10500-14120 кДж) және кептіру арқылы толық пайдаланбайды, өйткені кептіргіштің температурасының ең қолайлы жағдайындағы тасу шынжырының жоғарғы бөлімі кері қарай бұйымсыз бос қайтады. Еденді плитканы аспалы конвейерлі кептіргіште кептіру уақыты 7-9 сағатқа созылады, туннелді кептіргішке қарағанда бұл кептіргіште кебу 3 есе тездеу. Кептіргіштің өнімі тәулігіне 1500 м2 жетеді. Бұл кептіргіштің кемшілігі – пайдаланатын жылу тасымалдағыштың температурасы төмен, 1000С жетпейді, оның төменгі бөлігінде жылу тасымалдағыштың температурасы 40-500С-ға дейін төмендейді. Еденді плитканы кептіру үшін табиғи газды пайдаланады. Ол микрофакелді жанады. Жанарғы конвейердің ролигінің астында орналасқан немесе пештен әкелінген қыздырылған газбен кептіріледі. Еденді плитка, кептірілуге арналған, конвейерлі кептіргіш арқылы тасылады. Жағылған газдың өнімінің жазық тобы плитканың төменгі бетін қыздырады, ал тік тобы кептіргіштің жоғарғы бөліміне көтеріліп оның төбесін қыздырады, оның сәулесімен плитканың жоғарғы беті қызады.
Сонымен плитканың жоғарғы және төменгі беті бір мезгілде қызады, сөйтіп біртегіс кептіруді қамтамасыз етеді. Конвейерлі кептіргіште 1 кг ылғалдың буға айналуына кететін жылудың шығыны (10,5-11,7 кДж). Жағылған газ жылуының 23-27% ылғалды буға айналдыруға кетеді. Конвейерлі кептіргіштің ең маңызды артықшылығы кептіру процесінің жылдамдығы және жұмысының үздіксіздігі. [2], [4]
Глазурды дайындау
Глазурь дегеніміз – керамикалық бұйымның бетін жауып тұратын, қалыңдығы 0,1-0,3 мм жұқа пленка. Глазурдың құрамына кварц, дала шпаты, бор т.б заттар кіреді. Оларды қыздырған кезде шыны тәріздес сұйыққа айналады. Ал суытқанда қатады. Глазурды даярлау кезінде шикізаттарды судың ішінде ұнтақтап суспензия алады. Даяр болған суспензияны әр уақыт араластырып отыру керек.
Глазурды жағу
Керамикалық бұйымның бетіне пайда болған суспензияны шашу (жағу) әдісімен жағады. Глазур бұйымның бетінің сапасын артырады, су өткізбеу қасиетін жоғарлатады. Бұйымның бетін глазурлағаннан кейін бұйым күйдіру үшін пешке беріледі. [2], [4]
Еденді плитканы күйдіру
Күйдіру керамика өндірісіндегі ең соңғы және жауапты процесс. Күйдіру кезінде бұйымның тығыздығы, беріктігі тағы басқа қасиеттер жоғарылайды. Еден плиткаларын күйдіру үшін екі жағынан жалынды от жанатын мойындар (гарелка) орналасқан канал – саңылаулы пеш қолданылады. Каналдың ішінде отқа төзімді болаттан жасалған конвейерлік лента айналып отырады. Гарелкаларды орналастыру арқылы пештің температурасын реттеп отырады. Күйдірудің алғашқы кезеңінде температура 200˚С дейін бірте-бірте көтеріледі. Сонда шикі бұйымнан су буланып ұшады. Температура 450-700˚С жоғарлатқанда бұйымның бойындағы органикалық заттар жанып, химиялық байланыстағы сулар ұшып, керамикалық масса пластикалық қасиетін жояды. Содан соң саз минералдарының критсалдық торы бұзылып, глиноземмен (Al2O3) кремнеземнің (SiO2) аморфтық қоспасы пайда болады. Температураны одан әрі көтергенде керамикалық массаның одан қатты күйгенде реакция жүріп, пісу процессі тездейді. Температура 700˚С асқанда массаның құрамындағы балқығыш минералдар балқып, сұйық балқыма пайда болғанда пісу одан да тез жүреді. Сұйық массаның балқымайтын бөлігін қаптап, олардың арасындағы бос орындарды толтырып, олардың тығыздалуына әсер етеді және қатты бөлшектерді ерітіп суығаннан кейін біртұтас қатты материалға айналатын жаңа қосындылар береді. Пісу процессі кезінде балшықтың пісу интервалын ескеру керек. Ол балшықтың құрамына байланысты болады. Интервал неғұрлым үлкен болса, соғұрлым күйдіру кезінде бұйым аз деформацияланады. Еден плиткаларының пісу интервалы үлкен (100˚) оларды 1150-1400˚С күйдіреді. Бұйымды күйдіру температурасында ұстаған кезде бұйымның барлық жерінде температура бірдей болу керек. Күйдіру процессі 60-150 минутқа созылады. Күйдірілген бұйымды суытуда жауапты кезең. Себебі, бұйым тез салқындатылса, бұйымда ішкі кернеу пайда болып, оның жарылуына әкеліп соғады. [2], [4]
1 сурет. Жартылай құрғақ
әдісімен еден плиткаларын
1- түсіру вагоны; 2,6,9,15- ленталық транспортер; 4-жәшікті қоректендіргіш; 5-тісті ұнтақтағыш; 7- кептіргіш барабан; 8-элеватор; 10,16,23-бункер; 11-тарелкалы қоректендіргіш; 12- бегундар; 13-ауа сепататоры; 14-транспортер; 18-тележка; 19-подъемник; 20-бегунды смеситель; 21-диірмен; 28-вагонетка; 29- конвейерлі кептіргіш; 30-саңылаулы пеш; 31-плиткаларды сұрыптайтын автомат; 32-плиткаларды қаптайтын стол; 33-дайын бұйымдарды тасымалдайтын автопогрузчик.
4 Негізгі цехтің, зауыттың жұмыс істеу режимі
Жобаланатын еденге арналған керамикалық плиткалар зауыты жартылай-құрғақ әдіспен қалыптау арқылы жұмыс істейді. Зауыттың уату цехында жәшікті жібергішпен, жуан және жіңішке уату дробилкаларымен, дезинтегратормен, ленталы конвейерлермен, кептіргішпен, ковшты элеватормен жабдықталған екі технологиялық желілер орналасқан. Қалыптау цехында ленталы тасымалдағыш, балшық араластырғышы, пресс балшық араластырғышы, гидравликалық пресс орналасқан. Бұйымдарды кептіру ауданында конвейерлі кептіргіш орналасқан. Әйнекейлеу алаңы әйнекейлеуші машинамен жабдықталған. Бұйымдарды күйдіру ауданында саңылаулы пеш орналасқан. Бұйымдарды қаптау және сұрыптау алаңында плиткаларды қаптауға арналған арнайы механизмімен жабдықталған.
Технологиялық қондырғыны, шикізаттарды есептеу негізгі қабылданған зауыт тәртібі болып келеді. Цехтың жұмыс жасау тәртібі бір жылдық жұмыc күні және тәулік санымен көрсетіледі. Еденге арналған керамикалық плитка өндірісінің жылдық, апталық және ауысымдық жұмыс істеу тәртібі 3 кестеде көрсетіліп есептелген. [3]
Кесте №3 - Өндірістің жұмыс істеу режимі
Технологиялық операциялардың атауы |
Ауысым саны |
Жұмыс күндері |
1. Шикізаттарды карьерде дайындау |
2 |
260 |
2. Шикізаттарды тасымалдау |
2 |
260 |
3. Шикізаттарды дайындау |
2 |
260 |
4. Бұйымды қалыптау |
2 |
260 |
5. Бұйымды кептіру |
3 |
329 |
6. Бұйымды күйдіру |
3 |
329 |
7. Дайын бұйымды тасымалдау мен сақтау |
2 |
260 |
8. Өнімді сату және жіберу |
2 |
260 |