Сырье для производства керамики. Исходное сырье для производства керамической плитки.

Глины и каолины Все статьи по этой теме Керамические материалы и изделия Чем отличается керамический (красный) кирпич Сырье для производства керамики Свойства керамических изделий Какое бывает стекло Свойства и получение стекла Стеклопакеты (пластиковые окна) Сырьевыми материалами для производства керамических изделий являются каолины и глины, применяемые в чистом виде, а чаще в смеси с добавками (отощающими, порообразующими, плавнями, пластификаторами и др.).

    Материалы и сырье для производства керамики:

    Отощающие добавки

    Отощающие добавки вводятся в состав керамической массы для понижения пластичности и уменьшения воздушной и огневой усадки глин. В качестве отощающих добавок используют шамот, дегидратированную глину, песок, золу ТЭС, гранулированный шлак.
    Порообразующие и пластифицирующие добавки

    Порообразующие материалы вводят в сырьевую массу для получения легких керамических изделий с повышенной пористостью и пониженной теплопроводностью. Для этого используют вещества, которые при обжиге диссоциируют с выделением газа или выгорают.

    Выгорающие добавки: древесные опилки, измельченный бурый уголь, отходы углеобогатительных фабрик, золы ТЭС и лигнин не только повышают пористость стеновых керамических изделий, но также способствуют равномерному спеканию керамического черепка.

    Пластифицирующими добавками являются высокопластичные глины, бентониты, а также поверхностно-активные вещества - сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ) и др.
    Плавни, глазури и ангобы
    Плавни

    Плавни добавляют в глину в тех случаях, когда необходимо понизить температуру ее спекания. К ним относят: полевые шпаты, железную руду, доломит, магнезит, тальк и т.п.

    Глазури

    Для придания декоративного вида и стойкости к внешним воздействиям поверхность некоторых керамических изделий покрывают глазурью или ангобом. Слой глазури, нанесенный на поверхность керамического материала, закрепляют на ней обжигом при высокой температуре. Глазури - это стекла, которые могут быть прозрачными и непрозрачными (глухими), различного цвета. Главными сырьевыми компонентами глазури являются: кварцевый песок, каолин, полевой шпат, соли щелочных и щелочно-земельных металлов, оксиды свинца, борная кислота, бура и др. Их применяют в сыром виде либо сплавленными - в виде фритты. Оксид свинца заменяют менее вредным оксидом стронция.

    Исходное сырье для производства керамической плитки

    Керамическая плитка представляет собой искусственный продукт, полученный из глиняного раствора с добавлением кварцевого песка, алюмосиликатов кальция и магния (полевых шпатов), карбонатов и прочих веществ. В целом компоненты, используемые для приготовления керамики можно разбить на 3 группы:

        глинистые;
        кварцевые;
        фельдшпатовые и/или карбонатные.

    Глинистые компоненты обеспечивают пластичность массы, необходимую для формовки плитки. Кварцевые компоненты образуют скелет плитки. А фельдшпатовые и карбонатные составляющие придают обожженному изделию необходимою стекловидную структуру.

    В зависимости от вида глинистой составляющей корпус керамической плитки может быть белым, красным или бесцветным. Плитка с красновато-коричневым корпусом получается из красной глины; белая плитка формируется из белой глины (каолина). Используя различные смеси глин, можно получить плитку с корпусом серого цвета.

    Обратите внимание, что цвет исходного сырья не влияет на качество керамической плитки. Поэтому не стоит верить продавцам, которые накручивают цену, исходя только из того, что корпус плитки выполнен из каолина. Справедливости ради, следует отметить, что плитка из белой глины действительно стоит несколько дороже плитки на основе красной глины, но объясняется это коммерческими причинами. Каолин добывают преимущественно во Франции, Великобритании и Германии, а значит, и плитка из этого материала — в массе своей французского, английского или немецкого происхождения, что не может не сказаться на цене. Единственное существенное отличие каолиновой плитки — в том, что она обладает более точными геометрическими размерами, так как белая глина пластичнее красной.

    В глазурованной плитке основа под слоем эмали не видна, поэтому не имеет значение, какого она цвета. Иное дело — неглазурованная плитка, одноцветная по всей толщине. В данном случае эстетические свойства плитки напрямую зависят от цвета исходного сырья. И тут прогресс спешит удовлетворить самые невероятные капризы покупателей: использование красителей позволяет получить плитку самого разного оттенка.

    Сырье для производства керамики

    Сырьевая масса для изготовления керамических материалов состо­ит из пластичных материалов (глин) и непластичных (отощающих и выгорающих добавок, плавней и др.). Глины обеспечивают получение удобоформуемой связной массы и после обжига прочного и водостой­кого черепка. Непластичные добавки улучшают технологические свой­ства сырьевой массы (облегчают сушку, уменьшают усадку и снижают температуру обжига) и придают материалу желаемые свойства (пори­стость, теплопроводность и т. п.).

    Глины — основной сырьевой компонент керамики — осадочные горные породы, состоящие в основном из глинистых минералов — водных алюмосиликатов различного состава (каолинит А12О3 • 2SiO2 • 2Н2О, монтмориллонит А12О3 • 4SiO2 • Н2О и др.). Размер частиц глинистых материалов не превышает 0,005 мм; преобладающая форма частиц - пластинчатая. Благодаря своей гидрофильности и огромной площади поверхности глинистые частицы активно поглощают и удер­живают воду. Именно глинистые минералы придают глине ее харак­терные свойства: пластичность при увлажнении, прочность при высы­хании и способность к спеканию при обжиге.

    Кроме глинистых минералов в глине содержатся более крупные частицы: пыль (0,005...0,16 мм) и песок (0,16...5 мм). Они состоят из кварца, карбонатов кальция и магния и других минералов. Эти ком­поненты глин также влияют на ее технологические свойства и качество готовых изделий.

    Глины, как сырье для керамики, оценивают комплексом свойств: пластичностью, связующей способностью, отношением к сушке и к действию высоких температур.
    Пластичность — способность глиняного теста деформироваться под действием внешних механических нагрузок без нарушения сплош­ности и сохранять полученную форму после прекращения воздействий. Пластичность глин объясняется тем, что при увлажнении глины на поверхности глиняных частиц появляются тончайшие слои адсорби­рованной воды. Эти слои, с одной стороны, обеспечивают возможность скольжения частиц друг относительно друга, а с другой, связывают эти частицы силами поверхностного натяжения, что обеспечивает сохранение формы изделий после формования. Превалирование того или иного эффекта зависит от количества адсорбированной воды.

    Пластичность оценивается количеством воды, необходимой для получения из глины удобоформуемой массы. Высокопластичные глины имеют высокую водопотребность и, как следствие, большую усадку при сушке.

    Скорость сушки увлажненной глины определяется не скоростью испарения влаги с поверхности отформованного изделия, а скоростью миграции воды внутри глиняной массы от центра к поверхности. Глина, будучи материалом «водонепроницаемым», тормозит продвижение влаги через свою толщу, чем замедляет сушку.

    Чем больше в глине частиц глинистых минералов, тем она больше требует воды, больше набухает, но труднее сохнет и дает большую усадку. Такие глины называют «жирными». Глины, содержащие много песчаных частиц, характеризуются небольшой усадкой и набуханием, достаточно легко сушатся, но пластичность, т. е. формовочные свой­ства, у нее пониженная. Такие глины называют «тощими».

    Таким образом, для получения требуемой сырьевой массы для керамики нужно выполнить два противоречивых друг другу усло­вия: смесь должна хорошо формоваться и легко сушиться.

    Смеси с оптимальным соотношением глинистых и песчаных частиц получают, добавляя в жирную глину отощающие добавки. Кроме песка для этих целей используют золы ТЭС, шлаки и другие материалы.

    Спекаемость — способность глины при обжиге переходить в камневидное состояние, в котором она совершенно не размокает в воде, объясняется следующим. При нагреве до 900... 1200°С в глине после­довательно начинают протекать химические и физико-химические процессы, приводящие к полному и необратимому изменению ее структуры:

    •удаление химически связанной воды (500...600° С);

    •разложение обезвоженной глины на оксиды А12О3 и SiO2
    .(800...900°С);

    •образование новых водостойких и тугоплавких минералов (силлиманита А12О3 • SiO2 и муллита ЗА12О3 • 2SiO2 (1000... 1200° С);

    • образование некоторого количества расплава из легкоплавких материалов глины (900... 1200° С).

    Образование прочного черепка происходит за счет эффекта скле­ивания твердых частиц глины образовавшимся расплавом. При этом за счет сил поверхностного натяжения этого расплава происходит уменьшение объема материала, называемое огневой усадкой. В зависи­мости от вида глин огневая усадка составляет 2...6 %.

    Полной усадкой называют сумму воздушной и огневой усадки; она обычно находится в пределах 6...18 %. Полную усадку необходимо учитывать при формовании сырцовых заготовок для получения изделий с заданными размерами.

    Огнеупорность — свойство материалов, в том числе и глин, выдер­живать действие высоких температур без деформаций.

    Различные глины требуют определенных температур обжига и соответственно изделия из них имеют различную огнеупорность. По этому признаку глины делят на легкоплавкие, тугоплавкие и огнеупор­ные.

    Легкоплавкие глины, содержащие большое количество примесей, плавятся при температуре ниже 1350° С. Из таких глин, называемых кирпичными, изготовляют кирпич, стеновые камни и черепицу.

    Тугоплавкие глины, содержащие незначительное количество при­месей, плавятся при температуре 1350... 1580° С. Применяют их для изготовления облицовочных керамических изделий, лицевого кирпича, канализационных труб.

    Огнеупорные глины, почти не содержащие примесей, плавятся при температуре выше 1580° С. Их применяют для производства огнеупор­ных материалов.

    Отощающие материалы вводят в состав керамической массы для снижения пластичности и уменьшения воздушной и огневой усадки глин. Они улучшают сушильные свойства глин. В качестве отощающих добавок используют песок, шамот, дегидратированную глину, золы ТЭС, гранулированные шлаки.

    Шамот — зернистый (0,14...2 мм) материал, получаемый измель­чением предварительно обожженной до температуры спекания глины. Его можно заменить измельченным браком керамических изделий. Шамот из огнеупорных глин используют для изготовления огнеупоров.

    Дегидратированную глину получают нагревом до 650...750° С. При удалении кристаллизационной химически связанной воды глина не­обратимо теряет свойство пластичности.

    Гранилурованный доменный шлак и золы ТЭС — отощители глин, используемые при производстве кирпича и другой грубой керамики. Это эффективный путь утилизации промышленных отходов.

    Порообразующие добавки вводят в смесь для снижения плотности и, соответственно, теплопроводности керамических изделий. Для этого используют вещества, которые при обжиге:

    •диссо иируют с выделением газа, например, СО2 (молотый мел,
    доломит и т. п.);

    •выгорают (древесные опилки, угольный порошок и т. п.).
    Такие добавки одновременно являются и отощающими.

    Пластифицирующие добавки — высокопластичные глины, а также поверхностно-активные вещества — пластификаторы СДБ, ЛСТ и др.

    Плавни добавляют в глины в тех случаях, когда желательно понизить температуру ее спекания. В этом качестве используют полевые шпаты, железную руду, тальк и т. п.

    Глазури и ангобы — отделочные слои на облицовочных керамиче­ских изделиях.

    Глазури — стеклообразные лицевые покрытия различного цвета, прозрачные или глухие. Их получают нанесением на поверхность готовых изделий порошка из стекольной шихты и закреплением об­жигом до плавления.

    Ангобы — лицевые покрытия, выполненные из цветных глин, на­несенных на поверхность сырцовых изделий. В отличие от глазури ангоб не дает при обжиге расплава, а образует матовое керамическое покрытие.

    Одна из главных проблем при глазуровании и ангобировании - обеспечение максимальной близости свойств (главным образом КЛТР) изделия и отделочного слоя во избежание растрескивания и отслоения отделочного слоя. Характерным видом брака подобного рода является цек — частая сетка трещин на поверхности глазури.

    Похожие товары

    Изображение
    Оборудование для производства для преформ - краткая характеристика. Завод по производству ПЭТ-преформ
    Для изготовления ПЭТ-преформ используются комплекты оборудования на базе стандартных машин серии JMF со специальным исполнением шнека и цилиндра. В состав комплекта входят все устройства, обеспечивающие полный цикл производства преформ - от сушки материала до получения готовой продукции.
    Для изготовления ПЭТ-преформ используются комплекты оборудования на базе стандартных машин серии JMF со...
    Отзывы :0шт.
    Оборудование для производства пенобетона Robus . Установка для производства пенобетона
    Мини-завод Robus от производственного предприятия «Робус» предназначен для изготовления пенобетонных и полистиролбетонных блоков
    В настоящее время пенобетон является одним из самых перспективных и привлекательных строительных материалов. Блоки из пенобетона в корне меняют взгляд на строительство, т.к. при низкой себестоимости этот экологически чистый материал обладает высокими...
    Отзывы :0шт.
    Оборудование для производства строительных блоков информация общая. Традиционное применение технологии полусухого прессования
    Модель «Кондор-1» представляет собой малогабаритный станок для выпуска широкого спектра изделий из бетона. Данное оборудование для производства строительных блоков и бетонных стеновых конструкций - это антикризисная разработка нашего завода.
    Оборудование для производства строительных блоков информация общая по малогабаритному вибропрессу "Кондор-1".
    ООО «Завод Стройтехника» разрабатывает и...
    Отзывы :0шт.
    Оборудование для производства пеноблоков - комплектация, цена. Пенобетон - свойства и преимущества
    Вариантов комплекта оборудования для производства пеноблоков множество. Для примера, разберем один из наиболее универсальных комплектов. Итак, оборудование для производства пеноблоков, цена которог составляет 18000 грн. В комплект установки входит: Смеситель, пеногенератор, компрессор, насос, емкость для ржп и др.
    Вариантов комплекта оборудования для производства пеноблоков множество. Для...
    Отзывы :0шт.
    Линия для производства бумажных салфеток с тиснением виктория - описание, технические характеристики. Бизнес по производству бумажных салфеток.
    линия для производства бумажных салфеток с тиснением виктория. Модуль покраски наносит монохромный рисунок блочного типа, то есть на каждой салфетке можно расположить логотип или изображение в любом выбранном месте. Яркость изображения регулируется консистенцией краски. Возможен заказ нескольких клишейных валов с разным рисунком, их замена не требует от механика специальной квалификации....
    Отзывы :0шт.