Технические характеристики, производство и применение глазурованных керамических плиток для внутренней облицовки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание работы

Введение

1. Номенклатура продукции

2. Характеристика сырьевых материалов

3. Выбор способа производства

4. Технологическая схема производства

Введение

Подъем экономики Казахстана, а так же стремление большей части населения к улучшению своих жилищных условий актуальность жилищного строительства в республике. Жилищное строительство признано одним из приоритетных направлении стратеги развития Казахстана до 2030 года и является одной из наиболее важных задач общенационального характера.

Для достижения цели намечается решение следующих задач:

Создание полноценного сбалансированного рынка жилья, как со стороны предложения , так и со стороны спроса

Привлечение частных инвестиций в жилищное строительство и стимулирования развития индивидуального жилищного строительства

Формирование эффективного рынка строительной индустрии

Повышение доступности ипотечного кредитования и жилищных строительных сбережений для широких слоев населения.

Программа “Доступное жилье” до 2020 года. В послании Главы государства народу Казахстана на 2012 год поручено Правительству ежегодно вводить не менее 1 млн. кв. м. доступного жилья. По результатам социального опроса 66% всех опрошенных нуждаются в жилье либо в его улучшении. Цель программы содействие в обеспечении качественного и доступного жилья населению Казахстана. Задачи программы увеличение предложения на рынке жилья путем строительства многоэтажных и малоэтажных домов эконом класса, индивидуальных жилых домов; стимулирование: внедрения передовых технологий и повышение качества жилья; привлечение частных инвестиций в жилищное строительство; развитие строй индустрии и институциональное развитие строительных компаний. С 2015 года в рамках программы ежегодно планируется вводить 500 тыс. кв. м. жилья для реализации путем аренды с выкупом и прямой продажи.

Темпы строительства и ввода жилья недостаточны для устранения дефицита при росте численности населения. При численности населения 17,542 млн. человек, жилищный фонд РК составляет 270,92 млн. кв. м. обеспеченность жильем равна 17 кв.м. на человека. Ежегодный прирост населения равен 1,5% для обеспечения прироста населения жильем необходимо строительство нового жилья 4,3 млн. кв. м. ежегодно. Фонду недвижимости необходимо участвовать в обеспечении потребности в новом жилищном строительстве.

В строительстве жилья наиболее имеют большое значение строительные материалы, такие как: бетон, теплоизоляционные, гидроизоляционные, кровельные и керамические материалы.

Керамика (др.-греч. Глина) - изделия из неорганических, неметаллических материалов (глины) и смесей с минеральными добавками, изготавливаемые под воздействием высокой температуры с последующим охлаждением. В узком смысле слова керамика обозначает глину, прошедшую обжиг. Однако современное использование этого термина расширяет его значение до включения всех неорганических неметаллических материалов.

В настоящее время керамика применяется как строительный материал, художественный, как материал, широко используемый в медицине, в науке.

В строительстве жилья особое место занимают производство керамических плиток. Глазурованные керамические плитки для внутренней облицовки - широко распространенный вид плиток. Керамическая плитка - изготовленное из керамической массы плоское, как правило, тонкостенное глазурованное или неглазурованное изделие, применяемое для наружной ли внутренней облицовки стен и стеновых панелей.

В данной курсовой работе представлены технические характеристики, производство и применение глазурованных керамических плиток для внутренней облицовки. Подготовка массы производится шликерным способом, а формование - полусухим способом. Плитки производятся путем двойного обжига керамической массы.

1. Номенклатура продукции

В зависимости от назначения внутренней облицовки применяют плитки для облицовки стен и полов. Плитки для облицовки стен в зависимости от используемого сырья делятся на два вида: майоликовые и фаянсовые.

Майоликовые облицовочные плитки изготавливают из легкоплавких глин с добавкой до 20% углекислого кальция в виде мела. При обжиге плиток получают пористый черепок, лицевую поверхность которого покрывают глазурью, а на тыльную сторону наносят бороздки для лучшего сцепления с поверхностью. Сырьевую массу для майоликовых плиток тщательно перемешивают. Формуют плитки на рычажном прессе, затем их сушат и обжигают; далее плитки покрывают глазурью и дальше обжигают. Слой глазури придает плиткам водонепроницаемость и высокие декоративные качества.

Глазури имеют разный состав: они бывают прозрачные и непрозрачные (глухие), глянцевые и матовые, белые и цветные, тугоплавкие и легкоплавкие. Прозрачная глазурь придает лицевой поверхности блеск, однако цвет ее остается таким же, как цвет черепка, а непрозрачная (глухая) глазурь придает лицевой поверхности плитки цвет, отличный от цвета черепка. Глухие глазури могут иметь самый разнообразный цвет - от белого до черного. Тугоплавкие глазури применяют для покрытия фарфоровых изделий, и состоит из каолина, кварца и полевого шпата, а легкоплавкие глазури - из легкоплавких глин с добавкой мела и оксида железа. Ими покрывают облицовочный кирпич, черепицу, канализационные трубы. Цветные глазури получают при введении в них красящих оксидов или солей металлов. Глазури применяют виде суспензии, которые наносят на керамические изделия пульверизатором или кистью. Покрывать глазурью можно, как и предварительно обожженные изделия, так и сухой сырец. Лучшее качество глазури получают при нанесении ее на обожженные изделия.

Фаянсовые плитки изготовляют из огнеупорных глин с добавкой кварцевого песка и плавней - веществ, понижающих температуру плавления (обычно полевого шпата и известняка или мела). Плитки имеют белый или слабо окрашенный черепок, лицевая поверхность покрыта белой и окрашенной, прозрачной или глухой глазурью. Тыльной стороне облицовочных плиток придают рельефную поверхность.

Плитки в зависимости от формы бывают квадратные, прямоугольные и фасонные для углов, облицовки карнизов и плинтусов. Для внутренней облицовки применяют плитки длиной 150 мм, шириной25, 50, 75 и 150 мм. Толщина плиток должна быть не более 6 мм, а плинтусных - не более 10 мм, плиток изготовленных из легкоплавких глин - не менее 12 мм (таблица 1).

Таблица 1. Проектная номенклатура и ассортимент выпускаемой продукции

К качеству плиток для внутренней облицовки стен предъявляют высокие требования. Плитки должны иметь правильную геометрическую форму, четкие грани и углы, не иметь выпуклостей, выбоин и трещин, должны быть керамические стойкими, т.е будучи нагреты до температуры 100єС , а затем помещены в воду с температурой 20єС , не должны иметь на глазурованной поверхности трещин, околов глазури и цека - сетки мелких трещин. Водопоглощение не должно быть более 16%. Как отмечалось выше, сырьем для изготовления плиток обычно служат массы из пластичной глины, каолина, кварца и полевого шпата. При производстве облицовочных плиток поступающие из карьера сырьевые материалы освобождают от посторонних примесей, подсушивают, дозируют по массе и направляю в шаровые однокамерные мельницы для измельчения и перемешивания с водой до образования суспензии, которую пропускают через вибрационные грохоты и направляют в сборник, оборудованный пропеллерным смесителем. Из сборника суспензию подают мембранным наосом под давлением до 1,2 МПа в форсунки распылительных сушил. Суспензия выбрасывается через форсунки вверх с влажностью 40-50% , а затем попадает в среду с температурой 300-350єС и высушивается, превращаясь в гранулы крупностью до 1-1,5 мм и влажностью до 7%. Эти гранулы оседают в нижнем конусе сушила и, проходя через сито, поступают в бункер вылеживания, а оттуда на конвейерную линию.

Конвейерная линия состоит из прессового участка цепного или сетчатого транспортера, по которому плитка поступает в сушильные камеры, участка глазурования и роликовых обжиговых печей туннельного типа. Обожженную плитку сортируют по размерам, цвету, типу и сорту, и упаковывают в ящики. Плитки применяют для внутренней облицовки стен в санузлах, кухнях и других помещениях с повышенной влажностью.

2. Характеристика сырьевых материалов

Основным сырьем для производства плиток является глинистое сырье, применяемое в чистом виде, а чаще в смеси с добавками (отощающими, парообразующими, плавнями, пластификаторами и др.).

Глинистое сырье (глины и каолины) - продукт выветривания изверженных полевошпатных горных пород, содержащий примеси других горных пород. Глинистые минеральные частицы обеспечивают способность при затворении водой образовывать пластичное тесто, сохраняющее при высыхании приданную форму, а после обжига приобретающее водостойкость и прочность камня.

Помимо глинистых частит в состав сырья входит определенное содержание пылевидных и песчаных частиц.

Глинистые частицы имеют пластинчатую форму, между которыми при смачивании образуются тонкие слои воды, вызывая набухание частиц и их способность к скольжению относительно друг друга, без потери связности. Поэтому глина, смешанная с водой, дает легко формируемую пластичную массу. При сушке глиняное тесто теряет воду и уменьшается в объеме (этот процесс называется воздушной усадкой). Чем больше в глинистом сырье глинистых частиц, тем выше пластичность и воздушная усадка глин.

В настоящее время природные глины в чистом виде редко является кондиционным сырьем для производства керамической плитки. В связи с этим их применяют с ведением добавок различного назначения:

- Отощающие добавки. Их вводят в пластичные глины для уменьшения усадки при сушки и обжиге, и предотвращения деформации и трещин. К ним относятся: дегидратированная глина, шамот, шлаки, золы, кварцевый песок;

- Парообразующие добавки. Их вводят для повышения пористости черепка и улучшения теплоизоляционных свойств. К ним относятся: древесные опилки, угольный порошок, торфяная пыль;

- Плавни. Их вводят с целью снижения температуры обжига. К ним относятся: полевые шпаты, железная руда, доломит, магнезит, тальк, песчаник, пегматит, стеклобой, перлит.

- Пластифицирующие добавки. Их вводят с целью повышения пластичности сырьевых смесей при меньшем расходе воды. К ним относятся: высокопластичные глины, бентониты, ПАВ;

- Специальные добавки. Для повышения кислотности в сырьевые смеси добавляют песчаные смеси, затворенные жидким стеклом.

Таблица 2. Типовые составы масс для производства плиток керамических для внутренней облицовки стен

производство керамический плитка

Глина - мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинита, монтмориллонита и других слоистых алюмосиликатов, но может содержать и песчаные и карбонатные частицы.

Кварцевый песок -- материал, получаемый дроблением и рассевом молочно-белого кварца. В сравнении с песками естественного происхождения этот материал выгодно отличается мономинеральностью, однородностью, высокой межзерновой пористостью, а, следовательно - грязеемкостью. Его сорбционная способность позволяет удалять из воды окисленные железо и марганец. Обладает высокой стойкостью к механическим, химическим, атмосферным, водным воздействиям.

Нефелин - породообразующий минерал из класса алюмосиликатов: алюмосиликат калия и натрия ортокремневой кислоты. Химическая формула: KNa3[AlSi04]4.

Жидкое стеклом - водный щелочной раствор силикатов натрия Na2O(SiO2)n и (или) калия K2O(SiO2)n. Реже в качестве жидкого стекла используют силикаты лития, например, в электродном покрытии.

Мел обогащенный - основу химического состава мела составляет карбонат кальция с небольшим количеством карбоната магния, но обычно присутствует некарбонатная часть, в основном оксиды металлов.

Для повышения санитарно-гигиенических свойств, водонепроницаемости и улучшения внешнего вида, плитку покрывают декоративным слоем - глазури или ангобом.

Глазурь - это тонкое стекловидное покрытие, образующееся в ходе обжига на поверхности изделий. Предназначенная для предохранения их от загрязнений и агрессивных сред, повышения механических свойств, придания декоративных свойств.

Глазурь подразделяют по ряду признаков:

a) По внешнему виду - прозрачные и непрозрачные, бесцветные и окрашенные

b) По способу приготовления - сырые и фриттованные. Фриттованные глазури применяются с целью перевода водорастворимых и токсичных шихты в нерастворимые и нетоксичные силикаты.

c) По плавкости - тугоплавкие и легкоплавкие.

d) По исходному составу - полевошпатовые и бесполевошпатовые.

Таблица 3. Состав глазури

Фритта - это стеклообразный материал, который получается при плавлении массы и ее быстром охлаждении.

Каолин -- глина белого цвета, она же белая глина, состоящая из минерала каолинита. Образуется при разрушении (выветривании) гранитов, гнейсов и других горных пород, содержащих полевые шпаты (первичные каолины). В результате перемыва первичных каолинов и происходит переотложение их в виде осадочных пород; образуются вторичные каолины, называемые также «каолиновые глины». Формула: Al2O3*2SiO2*2H2O

Щелочные оксиды снижают температуру разлива глазури, химическую стойкость, механические свойства они же резко повышают ТКЛР.

Щелочно - земельные оксиды повышают температуру разлива, однако сокращают склонность глазури к помутнению. Они же повышают прочность и упругость к цеку. Ценные составляющие глазури оксиды стронция, бария, бериллия, свинца. Оксиды Al и Si повышают тугоплавкость, упругость и химическую стойкость.

Ангобы по составу - глинистопесчанные и флюские (с добавкой плавней: стекольного боя, полевого шпата, мела, жидкого стекла). Изделия двухслойные. Состав должен быть подобен по природе и составу, на основе белых ангобов приготавливаются цветные с добавлением огнестойких красителей, окислов металлов и пигментов. Ангобы наносят погружением, обливанием, пульверизацией, росписью кистью, рожком, резиновой грушей.

3. Выбор способа производства

Несмотря на обширный ассортимент керамических изделий, разнообразие их форм, физико-механических свойств и видов сырьевого материала, основные этапы производства керамических изделий являются общими и состоят из следующих операций: добычи сырьевых материалов; подготовки сырьевой массы; формования изделий (сырца); сушки сырца; обжига изделий; обработки изделий (обрезки, глазурования и пр.) и упаковки.

Заводы по производству керамических материалов, как правило, строят вблизи месторождения глины, и карьер является составной частью завода. Разработку (добычу) сырья осуществляют на карьерах открытым способом -- экскаваторами. Транспортировку сырья от карьера к заводу производят автосамосвалами, вагонетками или транспортерами при небольшой удаленности карьера от цеха формовки.

Подготовка сырьевых материалов состоит из разрушения природной структуры глины, удаления или измельчения крупных включений, смешения глины с добавками и увлажнения до получения удобоформуемой глиняной массы.

Подготовка массы заключается в обогащении, дроблении, тонком помоле материалов, увлажнении и перемешивании массы. Подготовленные материалы керамической массы тщательно смешивают. Различают три способа приготовления керамической массы: пластический, полусухой и шликерный. В связи с этим выбирают три способа формирования массы: пластический, полусухой и шликерный.

- Пластический способ формования и подготовки керамической массы более приемлем при использовании глин с повышенной влажностью (18-23%), хорошо размокаемых в воде. Таким способом получают обыкновенный кирпич, пустотелые изделия, трубы и т. д. Пластическое формование при производстве черепицы, электроизоляторов, капселей осуществляют способом штамповки в гипсовых и металлических формах.

- Полусухой способ прессования применяется при плотной структуре глиняного сырья и низкой исходной влажности (8-12%). Из полусухих порошкообразных масс изделия формуют на прессах высокого давления (10-30 МПа и более). Изделия, спрессованные из порошков, обладают в сырце большой прочностью и точностью размеров, а также характеризуются низкой усадкой при обжиге. Из порошкообразных масс изготовляют обыкновенный пустотелый кирпич, керамические камни и плитки.

- Шликерный способ применяется в тех случаях, когда необходимо достигнуть особо тщательного смешивания исходных компонентов (фарфоро-фаянсовое производство, облицовочные плитки) при их влажности 30-35%. Шликеры применяют для облицовки сложных по конфигурации и тонкостенных изделий (санитарно-техническая, декоративная, химически стойкая керамика и др.). Этот метод формования основан на свойстве гипсовых форм впитывать в себя часть воды из залитого в них шликера. Отдавая влагу, изделия дают усадку и легко отделяются от форм.

Изделия, отформованные пластическим и шликерным способами, необходимо сушить. При полусухом способе формования изделия имеют незначительную влажность, которая при обжиге не вызывает растрескивания, поэтому необходимость в сушке отпадает.

В данной курсовой работе выбран шликерный способ подготовки массы и полусухой способ формования т.к в плитках для внутренней облицовки вводится большое количество добавок .

4. Технологическая схема производства

1) Добыча сырьевых материалов

2) Подготовка глины и приготовление сырьевой смеси

3) Формовка изделия

4) Сушка

5) Отправка отформованных изделий

6) Обжиг

7) Приготовление глазури и глазуровка

Размещено на Allbest.ru