Формование и обжиг керамических изделий

Формуют изделия из пластических и жидких (шликер) керами­ческих масс. Изделия несложных форм (чашки, тарелки) формуют из пластической массы влажностью 24-26% в гипсовых формах с помощью стальных шаблонов на автоматах и полуавтоматах. Формование изделий из пластических керамических масс в про­изводстве бытовой керамики является основным.

Преимущество пластического формования перед другими спо­собами заключается в возможности формования изделий различ­ного размера, имеющих форму тел вращения, на относительно несложном, но производительном оборудовании. При пластичес­ком формовании изделий наиболее полно используются ценные свойства керамических масс - пластичность и формовочная спо­собность. Внутренняя поверхность формы создает внешнюю по­верхность изделия, а внутренняя поверхность изделия формуется роликом.

Литье из жидкой массы. Способ литья из жидкой массы (шликера) влажностью 30-35% в гипсовые формы является не­заменимым в производстве керамических изделий, где сложность и разнообразие форм исключает использование других способов формования. Осуществляют литье ручным или автоматическим способами.

Метод полусухого прессования. Порошкообразные керамиче­ские массы представляют собой высококонцентрированные дисперс­ные системы, состоящие из твердой, жидкой и газообразной фаз. В этом случае подготовленную пластическую массу высушивают до остаточной влажности 2-3%, тонко измельчают и получают порошок, в который добавляют пластификатор. Изготавливают изделия в металлических формах под большим давлением. Полу­ченные таким методом изделия характеризуются большей меха­нической прочностью, малым влагосодержанием, что значительно

сокращает время обжига, кроме того, они имеют четкую геомет­рическую форму.

После предварительной подсушки в формах полуфабрикат вынимают и к нему приставляют (приклеивают) носики и ручки, промазанные в местах соединения жижелем (смесь шликера с до­бавлением декстрина). Затем изделия подвергают сушке. Эта опера­ция нужна для придания полуфабрикату механической прочности, необходимой при его транспортировании, а также устойчивости против размокания, что позволяет наносить на его поверхность глазурь при однократном обжиге изделий. Сушку проходят все керамические изделия. В процессе сушки полуфабрикат отдает часть имеющейся в нем влаги, что способствует лучшему отделе­нию изделий от формы.

Температура сушки изделий без форм 70 °С, при этом остаточ­ная влажность их составляет 2-4%.

В процессе сушки на изделиях могут возникать дефекты формо­вания (литья): "жмотины", выбоины, а также деформация, трещи­ны, отставание приставных деталей. Поэтому изделия подвергают визуальному и керосиновому контролю (выборочно) и направляют на обжиг. При однократном обжиге их направляют на глазурование. Перед обжигом изделия зачищают наждачной бумагой, удаляя швы от пресс-форм, а затем обдувают струей сжатого воздуха, чтобы снять с поверхности изделия пыль, и направляют на обжиг.

Обжиг изделий является основным технологическим процес­сом. Его назначение - сформировать черепок изделия с заданными физико-техническими свойствами, закрепить глазурь и декор на его поверхности.

Обжиг в производстве керамических изделий - наиболее от­ветственная технологическая операция и в большинстве случа­ев завершающая стадия их изготовления. При обжиге протекают сложные химические, физические и физико-химические процессы, формирующие структуру изделий и определяющие их физико-тех­нические свойства: прочность, плотность, водопоглощение и др.

Для изделий тонкой керамики характерны два обжига. В том случае, если на изделия нанесены надглазурные декоры, то они подвергаются третьему обжигу - муфельному. В производстве

Глава 9

Силикатные товары

 

фарфора по обычной технологии первый (утельный) обжиг не­глазурованных изделий осуществляется при 900-1000 °®.

Второй обжиг (политой) при 1350-1410 °С предназначен для окончания процессов, начатых при первом обжиге по формирова­нию структуры черепка изделий, закрепления глазури и подгла-зурного декора.

В производстве фаянсовых изделий первый обжиг при тем­пературах 1180-1250 °С является основным, а второй - при тем­пературах 1020-1050 °С производится для закрепления глазури и подглазурного декора.

Майоликовые изделия из фаянсовой массы обжигают дваж­ды: первый обжиг - в интервале температур от 1060-1080 до 1230-1280 °С,второй-при 1020-1060 °С. Изделия из легкоплавких местных глин с окрашенным черепком обжигают однократно при 900-1060 °С и реже двукратно - при 1000-1050 и 900-1040 °С.

Для обжига керамических изделий применяются печи двух типов: периодического действия - горны и непрерывного дейст­вия - туннельные, конвейерные с шагающим подом и роликовые щелевые.

Сортировку обожженных изделий производят путем визуаль­ного осмотра, "перезвонки" и фуксинового контроля для выяв­ления скрытых трещин. Нормально обожженные изделия имеют равномерный бледно-розовый цвет, водопоглопдение - 18-22%, отклонения по водопоглощению - не более 1%.

После первого (утельного) обжига изделия покрывают глазу­рью, если они не декорируются. Перед глазурованием высушенные или предварительно обожженные изделия тщательно очищают от пыли путем обдува сжатым воздухом.

Глазуруют изделия способами погружения, полива и пульвери­зации. Глазурование погружением выполняется машинным спосо­бом, обеспечивающим нанесение глазури ровным слоем толщиной 0,1-0,2 мм.

Глазурование поливом применяется в основном для полых и реже плоских изделий бытового назначения. Глазурование по­ливом осуществляется на машинах карусельного типа.

Глазурование пульверизацией является наиболее универ­сальным способом, поскольку он позволяет глазуровать изделия любых размеров и форм независимо от пористости, прочности и водоразмываемости полуфабриката. Кроме того, глазурование пульверизацией исключает размокание изделий, не обожженных предварительно, т. к. глазурь в распыленном состоянии осаждается на поверхности изделия почти сухим слоем.

Установки для нанесения глазури пульверизацией работают по принципу распыления глазури пневматическими форсунками или дисковыми распылителями в обычных условиях или электроста­тическом поле. Конструктивно установки изготавливаются в виде круглых столов или конвейеров.

После нанесения глазури изделия направляются на второй (по­литой) обжиг. Для фарфоровых изделий он является основным, поскольку обеспечивает протекание процессов, формирующих черепок изделий. Фарфоровый полуфабрикат приобретает нуж­ные свойства - механическую прочность, газо- и водонепроница­емость, термическую устойчивость только после политого обжига при высокой температуре. Он называется политым потому, что ему подвергаются изделия, политые глазурью.

Во время следующего процесса, протекающего в нейтраль­ной среде при температуре 1250 °С и заканчивающегося при 1380-1410 °С, происходит спекание черепка изделия, разлив гла­зури и прочное ее сцепление с черепком.

В производстве фаянсовых изделий второй обжиг закрепляет глазурный покров и подглазурный декор.