Ленточный вакуумный пресс: 1 - шнековый вал; 2 - прессовая головка; 3 - мундштук; 4 - глиняный брус; 5 - крыльчатка; 6 - вакуум-камера; 7 - решетка; 8 – глиномялка

При полусухом способе керамическая масса представляет собой пресс-порошок с небольшой влажностью от 8 до 12%, уплотняемой прессованием в специальных пресс-формах на механических или гидравлических прессах под значительным давлением 15 – 40 МПа. Данный способ применяют для изготовления обыкновенного и пустотелого кирпича, облицовочные плитки. Преимущества данного способа: длительность производственного цикла сокращается почти в 2 раза; изделия имеют более правильную форму и более точные размеры; до 30% сокращается расход топлива.

Сухой способ является разновидностью современного развития полусухого производства керамических изделий. Пресс-порошок при этом способе готовится влажностью 2 – 6 %.

При этом устраняется полностью необходимость операции сушки. Таким способом изготавливают плотные изделия – плитки для полов, дорожный кирпич, изделия из фаянса и фарфора.

Шликерный способ применяется, когда изделия изготавливаются из многокомпонентной массы, состоящей из неоднородных и трудноспекающихся глин и добавок. Исходные материалы тщательно смешивают с большим количеством воды (влажность смеси составляет 40 – 45%) до получения однородной текучей массы (шликера). Этим способом изготавливают санитарно-технические изделия, облицовочные плитки, фаянсовых изделий.

Сушка сырца - Перед обжигом изделия должны быть высушены до содержания влаги не более 5% во избежание неравномерной усадки и растрескивания при обжиге. Сушку производят в туннельных непрерывного действия и камерных периодического действия сушилках в течение от нескольких – до 72 часов при температуре 120– 150°С. После сушки керамические изделия с влажностью не более 5% поступают впечь.

Обжиг изделий

Обжиг завершает изготовление керамических изделий; в процессе обжига формируется их структура, определяющая технические свойства изделия. Обжиг осуществляется в туннельных печах с автоматическим управлением (на старых заводах применяют кольцевые печи). Процесс можно разделить на три периода: прогрев сырца, непосредственно сам обжиг и регулируемое охлаждение. Интервал температур обжига лежит в пределах:

от 900° С до 1100 °С – для кирпича, камня, керамзита;

от 1100° С до 1300°С – для клинкерного кирпича, плиток для пола, фаянса;

от 1300° С до 1450°С – для фарфоровых изделий;

От 1300° С до 1800°С – для огнеупорной керамики.

После остывания изделие приобретает камневидное состояние, водостойкость и прочность.

СВОЙСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Пористость керамического черепка (пористых изделий) обычно составляет 10-40 %, она возрастает при введении в керамическую массу порообразующих добавок. Стремясь снизить плотность и теплопроводность, прибегают к созданию пустот в кирпиче и керамических камнях.

Водопоглощение характеризует пористость керамического черепка. Пористые керамические изделия имеют водопоглощение 6-20 % по массе, т.е. 12-40 % по объему. Водопоглощение плотных изделий гораздо меньше: 1-5 % по массе и 2-10 % по объему.

Теплопроводность абсолютно плотного керамического черепка большая – 1,16 Вт/(м ºС). Воздушные поры и пустоты, создаваемые в керамических изделиях, снижают плотность и значительно уменьшают теплопроводность (например, для стеновых керамических изделий с 1800 до 700 кг/м3 и с 0,8 до 0,21 Вт/(м ºС) соответственно). Вследствие этого уменьшается толщина наружной стены и материалоемкость ограждающих конструкций.

Прочность зависит от фазового состава керамического черепка, пористости и наличия трещин. Марка стенового керамического изделия (кирпича и др.) по прочности обозначает предел прочности при сжатии, однако при установлении марки кирпича наряду с прочностью при сжатии учитывают показатель прочности при изгибе, поскольку кирпич в кладке подвергается изгибу. Изделия с пористым черепком выпускаются марок М75-М300, а плотные изделия (дорожный кирпич и др.) – М400-М1000.

Морозостойкость. Марка по морозостойкости обозначает число циклов попеременного замораживания оттаивания, которое выдерживает керамическое изделие в насыщенном водой состоянии без признаков видимых повреждений (расслоение, шелушение, растрескивание, выкрашивание). Изделия в зависимости от своей структуры имеют следующие марки: F15, F25, F35, F50, F75, F100.

Паропроницаемость стеновых керамических изделий способствует вентиляции помещений, зависит от пористости и характера пор. Малая паропроницаемость нередко служит причиной отпотевания внутренней поверхности стен помещений с повышенной влажностью воздуха. Неодинаковая паропроницаемость слоев, из которых состоит наружная стена, вызывает накопление влаги. Так, фасадная облицовка стен глазурованными плитками может привести к накоплению влаги в контактном слое стена-плитка, а последующее замерзание влаги вызывает отслоение облицовки.

Штучные материалы (керамика).