Контролируемые параметры входного сырья

Качество готовых керамических изделий, количество технологических отходов и брака во многом зависят от качества поступающего сырья и условий его хранения. Если учесть, что керамическое производство является материалоемким и крупнотоннажным, а однородность и кондиционность сырья не всегда соблюдается поставщиками, то становится понятным то внимание, которое уделяется входному контролю сырья и материалов. В стандарте предприятия по входному контролю сырья и материалов обычно устанавливают правила и порядок проведения работ, определяют взаимоотношения между ЦЗЛ, ОТК и другими производственно-техническими службами, а также с поставщиками сырья и материалов, регламентируют методы испытаний. Входной контроль - важнейшая часть процесса контроля качества на предприятии. Все виды сырья и материалов, поступающие на предприятие и идущие в производство, подлежат входному контролю на соответствие требования нормативно-технической документации (НТД). При входном контроле

осуществляется количественная и качественная приемка поступившего сырья. Количественная приемка, заключающаяся в проверке приходных документов и количества сырья, проводится в день поступления сырья. Проверку качества сырья и материалов начинают с наружного осмотра каждого вагона, определяя состояние упаковки и транспортных средств, правильность маркировки, внешний вид и чистоту материалов. При разгрузке сырья отбирают среднюю пробу в соответствии с действующим ГОСТ или ТУ для проведения соответствующих испытаний.

Технический контроль производства различных видов керамических изделий требует проведения анализов сырья. Такие анализы выполняются либо в лаборатории на пробах, отбираемых от контролируемого материала, либо автоматически при помощи стационарных анализаторов непосредственно в ходе технологического процесса.

Отобранные пробы материала должны быть небольшими и в то же время

достаточно представительными с тем, чтобы с заданной точностью отражать

физико-химические свойства всей массы материала. Такие пробы обычно называют средними. Средняя проба должна полностью отражать состав и все свойства,

присущие партии сырьевого материала. От правильности отбора средней пробы

в значительной мере зависит точность оценки качества сырья, поэтому отбор еѐ должен производиться в соответствии с нормативными документами. Техника

отбора средней пробы зависит от физического состояния материала (кусковой, сыпучий) и способов его доставки (в таре, навалом). При транспортировке

кускового материала навалом мелкие куски его от сотрясения опускаются вниз,

а более крупные собираются наверху. Строение и состав мелких и крупных кусков бывают иногда различными; поэтому для получения правильных результатов при испытании необходимо отбирать образцы из разных мест, равномерно расположенных по площади и по высоте. При сыпучем материале, нагруженном навалом, техника отбора средней пробы остается той же, что и для кускового материала. Если материал находится в таре, то пробу отбирают из каждого мешка, ящика сверху, снизу и из середины. Полученную среднюю пробу сушат при температуре 105-110°С для получения навесок, которые затем используют для физических и химических анализов, определения влажности и крупности сырья. Пробы подразделяют на первичные, отбираемые от всей партии материала, и лабораторные, используемые для соответствующих испытаний. Первичную пробу сырья отбирают при его приемке, которая осуществляется партиями. Партией считают определенное количество материала одного месторождения, одной марки, оформленное одним документом о качестве. Материалы, проверенные и соответствующие требования НТД,

регистрируются по установленной на предприятии форме в специальном журнале, после чего могут использоваться в производстве с разрешения работников ЦЗЛ или ОТК. Материалы, не соответствующие требованиям стандартов, технических условий и других нормативных документов, бракуются работниками лаборатории, что отмечается в специальном журнале, в работу не принимаются и разгружаются на специальные площади. На забракованный или некомплектный материал ОТК или ЦЗЛ составляет акт, который после утверждения главным инженером предприятия передается в отдел материально-технического снабжения для извещения поставщика.

Ответственность за брак, возникший в результате поступления в производство не прошедшего проверки или забракованного сырья, несут работники, санкционировавшие использование этих материалов.

 

18. Описать нормативные требования по сырью

Важнейшими свойствами глин являются: пластичность, отношение к сушке (воздушная усадка) и отношение к высокой температуре.

Пластичность является важнейшим технологическим свойством глин, обусловливающим возможность формования из них различных керамических

изделий. Степень пластичности зависит от минералогического и гранулометрического (зернового) состава, формы и характера поверхности зерен (шероховатая или окатанная), а также от содержания растворимых солей, органических примесей и воды. Имеется много методов определения пластичности. Наиболее широкое распространение получил метод, характеризующий пластичность по величине воздушной усадки глиняного теста и количества воды затворения, необходимого для получения удобно формуемой массы. Глины более пластичные требуют большего количества воды и дают большую усадку, чем тощие малопластичные глины. По степени пластичности глины делят на высокопластичные, имеющие водопотребность более 28 % с воздушной усадкой от 10 до 15 %, средней пластичности — водопотребность от 20 до 28%, воздушная усадка от 7 до 10 % и малопластичные — водопотребность менее 20 %, воздушная усадка от 5 до 7 %.

Пластичность глины можно повышать добавлением более пластичной глины, а также путем отмачивания, т. е. освобождением глины от примесей песка. Механическая обработка и вылеживание также повышают пластичность глин. Понижение пластичности достигается добавлением отощающих добавок. Пластичность глин зависит от гранулометрического состава: чем больше содержание глинистых частиц (мельче 0, 001 мм), тем выше пластичность. В состав глины входят различные по крупности частицы: от 5 до 0, 14 мм — песчаные фракции, от 0, 14 до 0, 005 мм — пылевидные фракции и менее 0, 005 мм — глинистые фракции. Огнеупорные глины являются высокодисперсными — содержание фракций меньше 0, 001 мм составляет 60 — 80 %. В легкоплавких глинах преобладают фракции от 0, 01 до 0, 001 мм.

Воздушной усадкой глины называется уменьшение ее объема,

происходящее при сушке отформованных изделий в условиях нормальной

(комнатной) температуры воздуха, вследствие удаления из нее воды и

сближения глинистых частиц; величина усадки выражается в процентах и для

кирпичных глин колеблется в пределах от 4 до 15 %.

Отношение глин к высокой температуре. Наряду с пластичностью

характерным свойством глин является их способность превращаться при

обжиге в камневидную массу. Этот процесс сопровождается изменением цвета

и удельного веса глин, потерей пластичности и уменьшением объема. При

обжиге глин в начальный период повышения температуры удаляется

химически несвязанная вода, затем выгорают органические добавки.

Потеря пластичности глины связана с дегидратацией водных

алюмосиликатов, имеющихся в глинах: она происходит при температуре 450 -

750 °С. Дальнейшее повышение температуры соответствует собственно

обжигу. При этом начинает расплавляться некоторая легкоплавкая составная

часть глины, которая, растекаясь, обволакивает не расплавившиеся частицы

глины. При охлаждении расплавленная часть глины затвердевает и

цементирует не расплавившиеся частицы. Так происходит процесс

превращения глины в камневидное состояние. Частичное плавление глины и

действие сил поверхностного натяжения расплавленной массы вызывают

сближение ее частиц, происходит сокращение объема — огневая усадка.

Совокупность процессов усадки, уплотнения и упрочнения глины при обжиге

называют спеканием глины. При дальнейшем повышении температуры масса

переходит в текучее состояние — наступает плавление глины.

На цвет обожженных глин оказывает влияние главным образом содержание

окислов железа, которые окрашивают керамические изделия в красный цвет

при избытке в газовой среде кислорода, в темно - коричневый или черный цвет

— при недостатке кислорода. Если глина содержит известняк в

тонкодисперсном состоянии, то интенсивность окраски изделий уменьшается.

Свойства глины, не расплавляясь противостоять воздействию высоких

температур, называют огнеупорностью. Определяют ее керамическими

пироскопами (конусами Зегера), имеющими форму трехгранной пирамиды

высотой 30 мм и стороной у основания 8 мм, а у вершины 2 мм и

характеризуют той температурой, при которой конус размягчается и оседает,

касаясь своей вершиной подставки, на которой он введен в печь. Для

определения огнеупорности глины из нее изготавливают образец, подобный

конусу Зегера, устанавливают его вместе с несколькими конусами, имеющими

разные температуры огнеупорности, и конусы нагревают. Огнеупорность

глины соответствует огнеупорности того конуса, который коснулся своей

вершиной подставки одновременно с испытуемым образцом. Разность между

температурой начала спекания и огнеупорностью глины называется интервалом

спекания, он находится в пределах 100 — 150 °C у чистых каолинитовых глин и

25 — 50 °C у глин, используемых для обыкновенного глиняного кирпича.

Для придания различных свойств, как глинам, так и получаемым из них

керамическим изделиям в глину вводят различные добавки.

В высокопластичные глины, требующие для затворения большого

количества воды (до 28 %) и поэтому дающие большую линейную усадку при

сушке и обжиге (до 15 %), необходимо вводить отощающие добавки, т. е.

непластичные вещества. При этом значительно уменьшается количество воды,

необходимой для затворения глиняного теста, что сокращает размер усадки (до

2 — 6 %).

Отощающие материалы. Пластичные жирные глины в чистом виде редко

применяют в производстве керамических материалов и изделий, так как в

процессе сушки и обжига они дают большую усадку, сопровождающуюся

короблением и растрескиванием изделий. Для уменьшения воздушной и

огневой усадки в состав сырьевой смеси вводят отощающие материалы, —

шамот.

B качестве, отощающих добавок чаще всего применяют вещества

неорганического происхождения — кварцевый песок, шамот (дробленая

обожженная огнеупорная глина), дегидратированную глину — нагретую до 600

— 700 °С, бой изделий, молотый шлак и золу. Эти добавки не только

уменьшают усадку изделий, но и улучшают формовочные свойства массы,

облегчают технологический процесс производства и устраняют брак. В ряде

случаев они улучшают физические свойства изделий, например термостойкость

и теплопроводность.

Флюсы (плавни). Для снижения температуры обжига изделий в состав

глиняной массы вводят флюсующие материалы (плавни). В процессе обжига

они вступают во взаимодействие с глинистым веществом и образуют более

легкоплавкие соединения, чем чистая глина. В качестве плавней используют

пегматиты (полевые шпаты, проросшие кристаллами кварца), нефелиновые

концентраты, стеклобой, мел или доломит. Для повышения связующей

способности в глиняную массу добавляют вспомогательные материалы,

например гидрооксид бария, связывающий растворимые соли глин.

Для получения изделий с меньшим объемным весом и увеличенной

пористостью применяют органические выгорающие добавки. Наиболее часто

используются древесные опилки, угольная мелочь и угольный порошок,

торфяная пыль и др. Применяют также вещества, выделяющие при высокой

температуре обжига углекислоту, что ведет к образованию пор — мел, доломит

и глинистый мергель (в молотом виде). Все эти добавки обладают также и

свойствами отощающих добавок.

Для придания керамическим изделиям специальных свойств могут

применяться соответствующие добавки. Так, например, при изготовлении

кислотоупорных изделий и облицовочных плиток добавками к глинам

являются песчаные смеси, затворенные жидким стеклом или щелочами. При

необходимости понижения температуры обжига некоторых изделий в глину

вводятся флюсы (плавни) — молотый полевой шпат, руды, содержащие железо,

песчаник и др. В качестве добавок, повышающих пластичность формовочной

массы, применяют в небольших дозах (0, 1 — 0, 3 %) поверхностно-активные

вещества, например сульфитно - спиртовую барду. Для повышения качества

кирпича в виде добавки употребляют пирофосфаты и полифосфаты натрия [17].

Как специальные добавки можно рассматривать и окислы некоторых

металлов, добавляемые в массу беложгущихся глин для окраски ее в

определенный цвет.

Глазури и ангобы. Для придания стойкости к внешним воздействиям,

улучшения водонепроницаемости и декоративного вида поверхности

некоторых керамических изделий покрывают декоративным слоем — глазурью

или ангобом.

Глазурь представляет собой стекловидное покрытие толщиной 0, 1 — 0, 2

мм, нанесенное на изделие и закрепленное обжигом при высокой температуре.

Она снижает водопоглощение черепка, повышает прочность, гигиеничность и

эстетичность изделий. Глазури весьма разнообразны по свойствам, внешнему

виду и химическому составу.

Материалами для глазури служат полевой шпат, кварцевый песок, мел и

другие.

В недавнем прошлом были весьма распространены очень прочные

свинцовые глазури. Вследствие своей вредности как при производстве, так и

применении они вытесняются другими, безвредными — стронциевыми,

циркониевыми и др. Эти глазури не уступают свинцовым по качеству и

полностью отвечают всем предъявляемым к ним требованиям. Цветные глазури

получают путем введения в их состав окислов и солей различных металлов или

специальных огнеупорных красок. Глазури могут быть прозрачными или

непрозрачными (глухими), если в их состав добавляют 6 % двуокиси олова.

По способу приготовления глазури подразделяются на сырые и

фриттованные. Первые получают помолом и смешиванием всех компонентов,

вторые — плавлением непластичных компонентов с последующим помолом

сплавленной массы (фритты) с пластичными составляющими.

Тугоплавкие, богатые кремнеземом, полевошпатные глазури применяют для

покрытия изделий с твердым черепком, например фарфора. Эти глазури

состоят из полевого шпата, кварца, мела, мрамора, пегматита, каолина и глины

с добавлением тонкомолотого фарфорового боя.

Легкоплавкую фаянсовую и майоликовую глазурь изготавливают из

кварцевого песка, соды, мела, оксидов бора, стронция и др.

К глазурям всех видов и назначений предъявляется основное требование —

согласованность коэффициента термического расширения глазури и

керамического черепка покрываемого изделия.

Ангобом называют покрытие из тонкого слоя беложгущейся или цветной

глины. Ангоб обжигают до полного спекания с изделием. Для ускорения

спекания добавляют плавни, например стекольный бой. Связь ангоба с

покрываемым изделием тем прочнее, чем тоньше его помол и чем ближе состав

массы изделия и ангоба. Основное требование, предъявляемое к ангобу, —

одинаковые величины усадки массы изделия и слоя ангоба при сушке и обжиге.

Материалами для декорирования керамики являются керамические краски,

препараты драгоценных металлов, люстры. Керамические краски подразделяют

на надглазурные, внутриглазурные и подглазурные.

Разнообразные по цвету надглазурные краски представляют собой смесь

пигментов (оксиды железа, кобальта, меди и др.) с флюсами (свинцовые,

свинцово-борные силикаты). При обжиге (600-800оС) флюсы размягчаются и

краска наплавляется на глазурь [20].

Внутриглазурные краски обжигают при 1200-1400оС. При этом краски

выплавляются или погружаются в глазурь, что обеспечивает их высокую

механическую и химическую устойчивость.

Подглазурные краски (оксиды кобальта, хрома, марганца, растворимые

соли, ангобы) наносят на неглазурованную поверхность черепка и закрепляют в

политом обжиге вместе с глазурью. Подглазурный кобальт дает глубоко синюю

окраску, а растворимые соли кобальта, никеля - мягкие (пастельные) тона._

_

Требования к качеству керамических материалов

Технически требования. Плитки должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта и по технологическому регламенту, утвержденному предприятием - изготовителем.

Характеристика дефектов керамической плитки

Дефекты ухудшают эстетические и гигиенические свойства керамических изделий, снижают термостойкость и механическую прочность. Все дефект можно разделить на три группы: дефекты черепка; дефекты глазурного покрытия; дефекты декорирования. К дефектам черепка относятся: деформация, недостаточная белизна, пузыри и прыщи, неправильное монтирование приставных деталей, выбоины, щербины, выгорка, мушки и посечки.

Дефекты черепка. Деформация изделия выражается в его искривлении. Деформация изделия образуется в результате неравномерной усадки при сушке и обжиге изделия. Особенно характерен для плоских изделий. Она определяется визуально и замерами с помощью измерительного клина.

Замеряется деформация с помощью ступенчатого шаблона в миллиметрах и для основных видов изделий имеет допуски по ГОСТу.

К дефектам глазурного покрытия относятся: натеки, наколы, плешины, цек, сухость, матовость глазури, засорка, откол глазурного покрытия.

Натеки – утолщение глазурного покрытия в результате избыточно толстого

слоя глазури.

Наколы – точечное углубление на поверхности глазури, возникающее вследствие выхода газовых включений из черепка на поверхность при обжиге изделия и нарушающее сплошность глазурного покрытия.

Плешины – места, не покрытые глазурью на глазурованной поверхности изделия.

Заглазурованные односторонние трещины представляют несквозные посечки черепка

К дефектам декорирования относятся недожог, пережог и отслоения краски, царапины на рисунке, разрыв декора, разнотонность – отклонение тона красочного покрытия от эталона. Наличие дефектов проверяется путем тщательного внешнего осмотра изделий с использованием лупы, линейки, микрометра и т. д. Пережог или не дожег красок, образуется при нарушении муфельного обжига. Краска не должна стираться. Сборка деколькомании допускается, если она не нарушает рисунка. Помарки краской надглазурные на лицевой стороне изделия в первом сорте

не допускаются. Отслоение краски переводит изделие в брак.

Внешний вид изделия. Глазурь может быть блестящей или матовой, прозрачной или заглушѐ нной. Цвет, оттенок цвета, рисунок и рельеф лицевой поверхности плиток и фасонных деталей должны соответствовать образцам - эталонам, которые утверждаются в обязательном порядке. Для плиток с неповторяющимся рисунком (мраморовидные и др.) утверждается только эталон цвета, рисунок не эталонируется.

 

20. Организация контроля качества в производстве строительной керамики.

В стандарте предприятия указывается перечень технологических процессов, подлежащих контролю, устанавливаются виды и порядок проверок соблюдения

действующей технологии. Контроль технологического процесса наряду с

определением качества поступающего сырья и готовой продукции является

одним из основных слагаемых всего технического контроля производства

керамических изделий. Для удобства анализа текущего контроля предприятия, рассмотрим кратко технологическую схему (рисунок 3.3), содержащую главные переделы производства, подлежащие контролю. Производство керамогранитных плиток включает следующие переделы:

- приготовление глинистой суспензии;

- приготовление шликера;

- приготовление пресс-порошка из шликерных масс в распылительной

сушилке;

- прессование и сушка плиток;

- нанесение ангоба на тыльную сторону плиток;

- обжиг в щелевой роликовой печи;

- сортировка и упаковка плиток;

- укладка плиток в коробках на поддоны (пакетирование) и транспортировка на склад готовой продукции. Роспуск глинистого сырья осуществляется в мешалке. Компоненты подаются в мешалку в следующей последовательности: вода (52%), жидкое стекло (0, 9%), каолин (15%), глина пластичная (35%), глина (50%) [.

Параметры готовой глинистой суспензии контролируются при каждом

роспуске:

- Влажность суспензии 48 - 56%

- Остаток на сите №0063 - 2, 5%

- Плотность 1, 41 - 1, 49 г/см3

- Вязкость 1, 4 - 3, 0 оЕ

Возможные нарушения технологии: плохое смешивание и роспуск компонентов, налипание компонентов на стенки емкости. Причины: износ винта, недостаточная влажность, большое количество включений. Методы устранения: увеличение времени роспуска, своевременная подача воды и разжижителя.

Шликер приготавливают в мельнице (трубной, шаровой) непрерывного действия.

Глинистая суспензия, плавни и отощающие материалы, пройдя весовую

дозировку строго в соответствии с рецептом, попадают в бункер, находящийся

над загрузочной воронкой мельницы. Вода добавляется из расчета влажности

готового шликера - 35%. Цветные шликера получают путем добавления в исходную керамическую массу заданного количества цветных сиропов. Приготовление цветных сиропов осуществляется в шаровых мельницах периодического действия. Основными

компонентами для приготовления сиропов являются: базовый шликер,

краситель, триполифосфат натрия (ТПФН), жидкое стекло, вода. Для обезвоживания шликера применяют башенную распылительную сушилку (БРС, атомизатор). Шликер из расходных мешалок подается в распылительную сушилку под давлением (р=21-23бар). Лаборатория проверяет технологические параметры пресс-порошка, а также исследует факторы, влияющие на изменение влажности и зернового состава. Влажность пресс- порошка зависит от влажности шликера и температуры сушки. На изменение зернового состава существенное влияние оказывают: диаметр отверстий форсунок БРС, давление подаваемого шликера, тонина помола шликера.

Рисунок 3.3. Схема технологического процесса керамогранитных плиток

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: