Печные изразцы

согласно РСТ УССР 5008-78 изготавливают двух видов: рядовые и декоративные.

Рядовые изразцы могут иметь гладкую и рельефную лицевую поверхность, декоративные – художественный рисунок на лицевой поверхности. По способу декорирования декоративные изразцы могут быть гладкоокрашенные или расписанные ангобами (одноцветными или многоцветными), покрытые прозрачной или цветной глазурью.

По форме изразцы подразделяются на угловые и прямоугольные.

Основным сырьём для производства печных изразцов служат высокопластичные (жирные), хорошо формующиеся лёгкоплавкие гончарные глины. При затворении водой они образуют пластичное тесто, сохраняющее форму после просушки, в процессе обжига приобретают твердость камня и не разрушаются водой.

По своим свойствам глины подразделяют на высоко -,средне- и малопластичные. Глины с повышенным содержанием песка (суглинки) иногда используют в производстве изразцов в качестве отощителей более жирных глин.

В болшенстве случаев глины имеют окраску жёлтую, коричневую, зеленоватую, сероватую и др. После обжига они приобретают жёлтоватый, оранжевый, коричневый или красно-бурый цвета (цвет глины после обжига зависит от содержания в ней окисей железа). Глины, содержащие значительные примеси окисей железа, после обжига имеют красный цвет. При содержании их до 4% обожжённая глина получается бледно-розового цвета, а при меньшем количестве окисей-белого.

Глина, имеющая включения известняка величиной 1 мм и диаметре и более, для производства печных изразцов не пригодна.

Чтобы выявить наличие в глине известняковых включений, её смачивают несколькими каплями соляной кислоты, которая вызывает « вскипание » этих включений, выделяя пену. Капли кислоты на включениях, не содержащих извести, остаются прозрачными.

Не менее вредной примесью в глине являются и включения серного колчедана (пирита), которые встречаются в некоторых сортах глин в виде бурых кристаллов с металлическим блеском. К вредным примесям относят также и включения угля, древесины, корней растений, так как, сгорая при обжиге, они оставляют поры в черепке изделия.

Пригодность глины для производства печных изразцов можно определить при наружном осмотре. Так, жирные глины в разрезе имеют блестящую поверхность, которая на ощупь производит впечатление мылообразного вещества, при затворении водой образует тесто, сильно липнущее к рукам и трудно поддающееся размешиванию в однородную в однородную массу. Тощие глины в разрезе имеют матовый цвет, на ощупь ясно ощущается недостаточная связность, большое содержание песка. Пластичность определяют так: из приготовленной глиняной массы делают шарик диаметром 4…5 см, помещают его между двумя дощечками и постепенно сдавливают. Если на поверхности сдавленного шарика не образуются трещины, то такая глина пригодна для производства изразцов.

Перед тем как приступить к добыче глины, выполняют вскрышные работы – снимают растительный слой земли и тонкий слой глины.

Глина, добытая в карьере с целика без предварительной подготовки, не пригодна для изготовления изразцов. Для получения качественных печных изразцов её необходимо, прежде всего, усреднить по составу. Для этого в процессе добычи глину в карьере складируют в открытые глинозапасники - бурты. Более надёжным способом усреднения является завозка глины на заблаговременно подготовленную площадку. Там её укладывают слоями 15…20 см по всей площади бурта высотой до 1 м. Для получения изразцов хорошего качества из глины удаляют камни и примеси, разрушая её природную структуру, а также придают массе надлежащие формовочные свойства.


ЕСТЕСТВЕННАЯ ПОДГОТОВКА И ПЕРЕРАБОТКА СЫРЬЯ


Естественную подготовку и переработку сырья делают вначале физико-химическими способами (летование, вымораживание, замачивание), а затем её перерабатывают на глиноперерабатывающих агрегатах.

Летование. Добытую в карьере глину укладывают на 6…12 мес. для литования на открытую площадку в бурты длиной 50 м, шириной по низу 2,5…3, по верху- 1,5…2 м.

Под влиянием тепла, дождя и ветра глина разрыхляется, т.е. отдельные частицы её становятся подвижными, и она легче затворяется водой и превращается в однородную массу. Из всех способов, повышающих пластичность сырья, однако глина, подвёргнутая летованию, обладает значительно более высокими формовочными свойствами, чем непосредственно взятая из карьера.

Вымораживание. Глину, добытую в карьере, укладывают на открытую площадку в бурты высотой до 1 м. В процессе промерзания природная структура глины разрушается. Способ вымораживания, как весьма эффективный, следует применять при необходимости улучшения технологических свойств глины для производства высококачественных изделий. Вылежавшаяся и вымороженная глина разрабатывается в буртах уступами, в результате её верхние и нижние слои перемешиваются.

Замачивание. Глину замачивают в буртах либо в специально вырытых траншеях, добавляя такое количество воды, при котором она превращается в массу нормальной густоты. Например, для, 1 м3 глины естественной карьерной влажности необходимо в среднем 100 л воды. Естественную её обработку делают непосредственно в карьере при добыче, благодаря чему глина становится пригодной к последующей механической обработке. Глину перерабатывают на вальцах грубого и тонкого помола, двухвальном глиномесе или ленточном прессе. Затем глиномассу подают через загрузочный люк в корпус смесителя, где она перемешивается, увлажняется и перемещается лопастями к разгрузочному люку, откуда поступает в приёмную коробку ленточного пресса. Скорость перемещения массы к разгрузочному люку, а, следовательно, и производительность смесителя зависят от угла поворота лопастей (чем меньше угол поворота, тем выше качество перемешивания). Оптимальный угол поворота лопастей составляет 11…250 . Максимально допустимая относительная влажность глиномассы, поступающей в производство, должна составлять 19…20 %. Влажность определяют как обычным, так и ускоренными методами. Для определения влажности термовесовым методом используют сушильный шкаф, термометр со шкалой 1500 С, весы технические до 1 кг и металлические бюксы.


ФОРМОВКА


Формовку глиняной массы на валюшку производят на ленточном прессе. Отформованный глиняный брус режут по размерам вручную на ручном резательном станке или полуавтомате СМК-163.Отформованную валюшку укладывают в пакеты и на площадочных вагонетках траспортируют в камеру вылеживания на срок не менее 15 дней по достижении влажности 21%.Из камеры вылеживания валюшка при помощи транспортера поступает на вторичную переработку в ленточный пресс. После этого глиняный брус, выходящий из мундштука пресса, разрезают на пластины-заготовки, размеры которых соответствуют величине формуемых изделий. Нарезанные заготовки подают к месту формовки изразцов. Для предотвращения высыхания заготовок их складируют возле пресса и укрывают влажной мешковиной или полиэтиленовой пленкой. Формовка печных изразцов механическим способом осуществляется на универсальном эксцентриковом штамповочном прессе, который приводится в движение электромотором через редуктор посредством клиноременной передачи. Прямые, плоские и угловые изразцы формуют вместе с румпой в металлических разъёмных формах из аллюминия.

В процессе прессования формы с лицевой стороны смазывают смесью из расчета на 1л керосина – 50 г стеарина.

В нижнюю часть формы кладут определенной величины заготовку, затем ее перемещают в центр пресса под верхнюю часть формы с орнаментом. Пусковым устройством приводят в движение верхнюю часть формы.

Универсальный пресс обслуживает три рабочих, которые изготовляют 120…150 прямых или 90…120 угловых изразцов в час. Оттиски лицевой части изразца должны быть четкими и гладкими. Верхние и нижние прямые карнизные и цокольные изразцы формуют на ленточном прессе, оборудованном специальным мундштуком. Изразцы вынимают из формы и укладывают на деревянные рамки размером 2000x200 мм по 7 штук. Рамки устанавливают на стеллажи для сушки.

СУШКА

На колхозных подсобных предприятиях по производству печных изразцов-кафелей в весенне-летний период применяют естественную сушку в сушильных помещениях, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией и открытыми стеллажами. Стеллажи устанавливают по всему помещению с проходом посредине и между ними. На них укладывают рамки с кафелем-сырцом. Приточные каналы располагают в стенах помещения с противоположных сторон, а вытяжные шахты-в перекрытиях. В осеннее – зимний период применяют искусственный подогрев воздуха (при помощи электрокалориферов) или используют тепло, излучаемое печами при обжиге или остывании изразцов.

Для равномерного твердения во время сушки изразцы с тонкостенными выступающими частями декоративно-художественного рельефа накрывают обёрточной бумагой или полиэтиленовой плёнкой. По мере подсыхания изделий приточно-вытяжные каналы открывают, что позволяет регулировать поступление тепла и необходимый воздухообмен. В жаркую погоду каналы открывают меньше, а в прохладную-больше. В сырую и дождливую погоду, когда сушка происходит медленнее, рекомендуется полностью открывать приточно-вытяжные каналы, подогревать электрокалиферами поступающий воздух в сушильном помещении или подавать тёплый воздух от печей вентиляторами по трубам. В тихую погоду приточные каналы приточные каналы должны быть открыты больше, при небольшом ветре-несколько меньше. Если глины обладают плохими сушильными свойствами (глины с высоким числом пластичности), порядок сушки дожжен быть примерно следующим: в той части сушильного помещения, где уложен на стеллажах свежефармованный кафель-сырец, приточные каналы в первое время сушки (1 сут и более) держат полностью закрытыми, а вытяжные каналы приоткрывают на одну четверть, затем ещё через 1…2 – на одну треть, а в последнем периоде сушки их открывают полностью. Влажность воздуха в сушильных помещениях определяют психрометром.

Срок выдерживания сырца при закрытых приточных каналах и последовательность сушки устанавливают практическим путём.

Продолжительность сушки изразцов при температуре 18…250С составляет 140 ч. После 3…4 дней подвяливания до влажности 14…16 % изразцы вручную оправляют, кромки зачищают ножом на металлических или мраморных плитах, выравнивают изделия и углы наружных плоскостей. Во избежание повреждения или засорения лицевой поверхности плиты тщательно очищают от отходов. Для крепления изразцов проволокой между собой и печной кладкой в румпах выполняют отверстия диаметром 4 мм.

Лицевую поверхность изразцов полируют поролоновой губкой, увлажнённой водой. Досушивают их в том же помещении укладывая на рамки стеллажи. При достижении изразцами влажности 6…8 % их транспортируют к печи и укладывают вблизи загрузочного ходка. Перед обжигом сухие изразцы сортируют.


ВИДЫ И ПРИГОТОВЛЕНИЕ ГЛАЗУРЕЙ

Глазурь представляет собой лёгкоплавкую стекловидную массу, наносимую на лицевую поверхность изразцов в виде тонкого слоя. Она придаёт изделиям большую механическую прочность, стойкость против атмосферных и химических воздействий, делает их непроницаемыми для жидкостей и газов; кроме того, глазурь придаёт поверхности изразцов красивый блеск и сочность цвета. При покрытии изделий цветными глазурями получают различные тона.

Прозрачные глазури (бесцветные или цветные) могут быть превращены в непрозрачные (глухие) путем введения в их состав соответствующих материалов - глушителей.

Глазури по химическому составу подразделяются на свинцовые; щелочные; щелочно-свинцовые; содержащие борную кислоту и т.п.

При приготовлении глазурей используют различные химические вещества, основным компонентом которых является кварц – двуокись кремния. Для глазурей лучше всего применять чистый кварцевый песок белого цвета. Перед добавлением в глазурь его просушивают в специальных барабанах и просеивают через сито с144 отверстиями на 1 см2 .Мелкий песок хорошего качества легче вступает в соединение с остальными элементами, вводимыми в состав глазури.

Взамен песка в глазурь могут быть добавлены кристаллический кварц или кремний, чаще имеющие очень незначительное количество примесей; также могут быть введены в состав смеси полевой шпат и пегматит при соответствующем пересчете на массу чистого кварца. Все эти материалы необходимо до введения их в шихту измельчить до крупности зерен мелкого песка.

Глинозем вводят в глазурь в виде каолина – белой глины, при изготовлении темной глазури используют красную железистую глину. Глинозем понижает текучесть глазури в расплавленном виде, служит для придания им повышенной вязкости, а также для повышения температуры плавления и эластичности глазурной пленки.

Свинцовый глёт (порошок желто-оранжевого или желто-серого цвета) и свинцовый сурик (порошок ярко-оранжевого-красного цвета), имеют температуру плавления 8800 С.В соединении с кремнезёмом образуют, силикат свинца с температурой плавления 7500 С.Применяют для понижения температуры плавления глазури. Борную кислоту и буру вводят в состав глазури для снижения температуры плавления. Для предотвращения образования цека достаточно незначительно увеличить или уменьшить дозу буры соответственно при ее избытке или недостатке.

С о д у (углекислый натрий) вводят в состав глазури в виде кристалической соды или безводной кальцинированной соды.

При расчетах вместо 2,7 части кристаллической соды следует брать 1 часть кальцинированной.

П о т а ш (углекислый калий) на воздухе очень влагоемок, поэтому его хранят в плотно закупоренной посуде.

К а л и е в у ю с е л и т р у (азотнокислую соль кальция) и н а т р и е в у ю с е л и т р у (азотнокислую соль натрия) вводят в состав шихты вместо соды или поташа.

При разложении селитры во время плавления глазури выделяется большое количество кислорода, действующего окисляющее на составные части глазури, что противодействует вредному влиянию печных газов на плавящующя глазурь.

П о в а ре н н у ю с о л ь (хлористый натрий) вводят как частичный заменитель соды.

При разложении поваренной соли выделяется газообразный хлор, который образует летучие соединения с железом, благодаря чему сплав частично освобождается от окиси железа и глазурь осветляется.

М е л ,м р а м о р (углекислые соли кальция) вводят для снижения температуры плавления глазури и придания ей меньшей вязкости.Вводить кальций в количестве более 5…7 % не рекомендуется ,так как в этом случае глазурь приобретает тугоплавкость и хрупкость.

О к и с ь ц и н к а вводят в виде цинковых белил, которые усиливают цвет красителя.Рекомендуется применять для кобольтовых глазурей.

П о л е в о й ш п а т - минерал,состоящий из глинозема, кремнезема и окиси натрия или окиси калия.Все виды чистых полевых шпатов и пегматит (природная смесь полевого шпата с кварцем) являются плавнями.Они образуют такую среду в глазури, в которой одни цвета развиваются (усиливаются) при их введении, другие затихают (ослабляются) .Температура плавления полевого шпата значительно ниже температуры плавления кварцевого песка и глины.

По способам приготовления глазури бывают сырые и фриттованные.

Сырые – глазури, приготовленные смешиванием сырых материалов и последующего тонкого помола без предварительного плавления.

Фриттованные – глазури, которые полностью сплавились в стеклообразную массу, подвергшуюся затем размалыванию в порошок.

Сырую глазурь подвергают тонкому помолу в шаровых мельницах до такой тонины помола, когда в пробе при растирании ее между пальцами не выявлено крупных частиц.

Более точное определение и контроль качества помола производят просевом с дальнейшей промывкой водой небольшого количества глазури через сито с 10 000 отверстий на 1 см2 .Помол считается хорошим, если проба массой 10г после процеживания и тщательной промывки водой пройдет через указанное сито с остатком

в нем не более 2…3 % взятой пробы.

Практически пользоваться такими тонкими ситами затруднительно и обычно вполне достаточно пропустить размолотую глазурь через сито с 900…1600 отверстий на 1 см2 .Применение глазури для изделий без процеживания и проверки на контрольном сите не допускается.

Сырые глазури можно применять для ангобированных цветных (расписанных по ангобу) изразцов. Такие глазури после смешивания компонентов заливают водой до получения нужной густоты.Затем смесь отстаивается, при необходимости из нее удаляют излишки воды.

Приготовленной таким образом глазурью покрывают изделия путем обливания или окунания в смесь.

Вводить в состав глазури растворяющиеся в воде вещества не следует, так как они будут всасываться в черепок, что приводит к изменению ее качества.Поэтому сырые глазури готовят из нерастворимых материалов.

Примерные рецепты с ы р ы х г л а з у р е й следующие, % по массе: 1. Кварцевый песок – 40, окись свинца – 60. 2.Кварцевый песок – 30, окись свинца – 70.

К указанным составам необходимо добавлять сырую пластичную глину (1,5…2,5 %).Добавка глины помогает удерживать размолотую смесь во взвешенном состоянии в сосуде во время глазурования, кроме того, уменьшает текучесть глазури на изделии.

Шихту для фриттования приготовляют непосредственно в помещении цеха.В шаровую мельницу периодического действия загружают следующие компоненты, % по массе: кварцевый песок – 22, борная кислота – 40, предварительно размолотый полевой шпат – 28, мел – 3, сода кальцинированная – 7.

Можно рекомендовать и такой рецепт засыпки шихты на фритту,% по массе: техническая бура – 39, кварцевый песок – 31, размолотый полевой шпат – 26. мел 4.

Для светлых изразцов используют следующий состав глазури, % по массе: техническая бура – 39, полевой шпат – 21, кварцевый песок – 22, двуокись циркония – 15, мел – 3.

Все компоненты перед засыпкой взвешивают, после чего производят помол 1…24 в шаровой мельнице.

Подготовленную шихту загружают в ванну фриттоварочной печи, где при температуре 1200…1300 0 С она сплавляется в стекловидную массу. Продолжительность одной плавки фритты – 3 ч. Затем из печи массу направляют по желобу в бассейн с холодной водой, где она гранулируется.

Для получения фриттованной глазури используют фритту (88%) и каолин или огнеупорную глину (12%) с добавлением красителей (0,5…5%). Все компоненты загружают в шаровую мельницу мокрого помола периодического действия. Красителями служат окиси железа, хрома, марганца и разные пигменты. Длительность помола составляет 48 ч. Тонкость помола определяется остатком на сите N 006, который не должен превышать 2…3 %. Чрезмерно тонкий помол ухудшает качество глазури, поскольку она легко может отставать от лицевой части изразца. Приготовленную глазурь процеживают через сито N 006 в деревянные бочки. Перед применением, чтобы избежать расслоения, её тщательно перемешивают при помощи пропеллерной глиномешалки. Для придания поверхности изразцов цветовых оттенков прозрачную глазурь добавляют красители.


ЦВЕТНЫЕ ГЛАЗУРИ


Превращение бесцветных глазурей в цветные достигается введением в их состав окисей: кобальта, меди, марганца, титана, сурьмы, окислов никеля, а также азотнокислого серебра, хлористого азота (для получения золотого пурпура).

Для получения основных цветов перечисленных красителей наиболее часто применяют окислы и соли металлов, а для получения промежуточных оттенков прибегают к смешиванию различных глазурей основных цветов.

Окись кобальта и все соли придают изделиям синий цвет. Самый яркий синий цвет (ультрамариновый тон) получают при наличии в составе глазури соды (поташа, калиевой селитры) он изменяется. Свинцовый сурик и другие соединения свинца, а также борная кислота при малом содержании кобальта придают глазури серо-синий оттенок.

Для сохранения яркости синего цвета в глазурь вводят (не более 20 %) натриевой щелочи.Перенасыщение глазури щелочью вызывает белый налет на поверхности изделия.

Примерные составы щ е л о ч н ы х г л а з у р е й с введением в них свинца и без него, % по массе, приведены ниже.


Глазурь с температурой Глазурь с температурой

Плавления 840…8600 С плавления свыше 8600 С


Кварцевый песок 45 Кварцевый песок 50

Свинец (сурик или глета) 35 Сурик свинцовый 30

Поташ 12 Поташ 12

Сода 8

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: