Реферат: Печные изразцы
/>согласно РСТ УССР5008-78 изготавливают двух видов: рядовые и декоративные.
Рядовые изразцы могут иметьгладкую и рельефную лицевую поверхность, декоративные – художественный рисунокна лицевой поверхности. По способу декорирования декоративные изразцы могутбыть гладкоокрашенные или расписанные ангобами (одноцветными илимногоцветными), покрытые прозрачной или цветной глазурью.
По форме изразцыподразделяются на угловые и прямоугольные.
Основным сырьём дляпроизводства печных изразцов служат высокопластичные (жирные), хорошоформующиеся лёгкоплавкие гончарные глины. При затворении водой они образуютпластичное тесто, сохраняющее форму после просушки, в процессе обжигаприобретают твердость камня и не разрушаются водой.
По своим свойствам глиныподразделяют на высоко -, средне- и малопластичные. Глины с повышеннымсодержанием песка (суглинки) иногда используют в производстве изразцов вкачестве отощителей более жирных глин.
В болшенстве случаев глиныимеют окраску жёлтую, коричневую, зеленоватую, сероватую и др. После обжига ониприобретают жёлтоватый, оранжевый, коричневый или красно-бурый цвета (цветглины 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, апри меньшем количестве окисей-белого.
Глина, имеющая включенияизвестняка величиной 1 мм и диаметре и более, для производства печных изразцовне пригодна.
Чтобы выявить наличие в глинеизвестняковых включений, её смачивают несколькими каплями соляной кислоты,которая вызывает « вскипание » этих включений, выделяя пену. Капли кислоты навключениях, не содержащих извести, остаются прозрачными.
Не менее вредной примесью вглине являются и включения серного колчедана (пирита), которые встречаются внекоторых сортах глин в виде бурых кристаллов с металлическим блеском. Квредным примесям относят также и включения угля, древесины, корней растений, таккак, сгорая при обжиге, они оставляют поры в черепке изделия.
Пригодность глины для производства печных изразцов можноопределить при наружном осмотре. Так, жирные глины в разрезе имеют блестящуюповерхность, которая на ощупь производит впечатление мылообразного вещества,при затворении водой образует тесто, сильно липнущее к рукам и трудноподдающееся размешиванию в однородную в однородную массу. Тощие глины в разрезеимеют матовый цвет, на ощупь ясно ощущается недостаточная связность, большоесодержание песка. Пластичность определяют так: из приготовленной глиняной массыделают шарик диаметром 4…5 см, помещают его между двумя дощечками и постепенносдавливают. Если на поверхности сдавленного шарика не образуются трещины, тотакая глина пригодна для производства изразцов.
Перед тем как приступить к добыче глины, выполняютвскрышные работы – снимают растительный слой земли и тонкий слой глины.
Глина, добытая в карьере с целика без предварительнойподготовки, не пригодна для изготовления изразцов. Для получения качественныхпечных изразцов её необходимо, прежде всего, усреднить по составу. Для этого впроцессе добычи глину в карьере складируют в открытые глинозапасники — бурты.Более надёжным способом усреднения является завозка глины на заблаговременноподготовленную площадку. Там её укладывают слоями 15…20 см по всей площадибурта высотой до 1 м. Для получения изразцов хорошего качества из глины удаляюткамни и примеси, разрушая её природную структуру, а также придают массенадлежащие формовочные свойства.
ЕСТЕСТВЕННАЯПОДГОТОВКА И ПЕРЕРАБОТКА СЫРЬЯ
Естественную подготовку ипереработку сырья делают вначале физико-химическими способами (летование,вымораживание, замачивание), а затем её перерабатывают на глиноперерабатывающихагрегатах.
Летование. Добытую вкарьере глину укладывают на 6…12 мес. для литования на открытую площадку вбурты длиной 50 м, шириной по низу 2,5…3, по верху- 1,5…2 м.
Под влиянием тепла, дождя иветра глина разрыхляется, т.е. отдельные частицы её становятся подвижными, иона легче затворяется водой и превращается в однородную массу. Из всехспособов, повышающих пластичность сырья, однако глина, подвёргнутая летованию,обладает значительно более высокими формовочными свойствами, чемнепосредственно взятая из карьера.
Вымораживание. Глину,добытую в карьере, укладывают на открытую площадку в бурты высотой до 1 м. Впроцессе промерзания природная структура глины разрушается. Способвымораживания, как весьма эффективный, следует применять при необходимостиулучшения технологических свойств глины для производства высококачественныхизделий. Вылежавшаяся и вымороженная глина разрабатывается в буртах уступами, врезультате её верхние и нижние слои перемешиваются.
Замачивание. Глинузамачивают в буртах либо в специально вырытых траншеях, добавляя такоеколичество воды, при котором она превращается в массу нормальной густоты.Например, для, 1 м3 глины естественной карьерной влажностинеобходимо в среднем 100 л воды. Естественную её обработку делаютнепосредственно в карьере при добыче, благодаря чему глина становится пригоднойк последующей механической обработке. Глину перерабатывают на вальцах грубого итонкого помола, двухвальном глиномесе или ленточном прессе. Затем глиномассуподают через загрузочный люк в корпус смесителя, где она перемешивается,увлажняется и перемещается лопастями к разгрузочному люку, откуда поступает вприёмную коробку ленточного пресса. Скорость перемещения массы к разгрузочномулюку, а, следовательно, и производительность смесителя зависят от угла повороталопастей (чем меньше угол поворота, тем выше качество перемешивания).Оптимальный угол поворота лопастей составляет 11…250. Максимальнодопустимая относительная влажность глиномассы, поступающей в производство,должна составлять 19…20 %. Влажность определяют как обычным, так и ускореннымиметодами. Для определения влажности термовесовым методом используют сушильныйшкаф, термометр со шкалой 1500 С, весы технические до 1 кг иметаллические бюксы.
ФОРМОВКА
Формовку глиняной массы навалюшку производят на ленточном прессе. Отформованный глиняный брус режут поразмерам вручную на ручном резательном станке или полуавтомате СМК-163.Отформованнуювалюшку укладывают в пакеты и на площадочных вагонетках траспортируют в камерувылеживания на срок не менее 15 дней по достижении влажности 21%.Из камерывылеживания валюшка при помощи транспортера поступает на вторичную переработкув ленточный пресс. После этого глиняный брус, выходящий из мундштука пресса,разрезают на пластины-заготовки, размеры которых соответствуют величинеформуемых изделий. Нарезанные заготовки подают к месту формовки изразцов. Дляпредотвращения высыхания заготовок их складируют возле пресса и укрываютвлажной мешковиной или полиэтиленовой пленкой. Формовка печных изразцовмеханическим способом осуществляется на универсальном эксцентриковомштамповочном прессе, который приводится в движение электромотором черезредуктор посредством клиноременной передачи. Прямые, плоские и угловые изразцыформуют вместе с румпой в металлических разъёмных формах из аллюминия.
В процессе прессования формыс лицевой стороны смазывают смесью из расчета на 1л керосина – 50 г стеарина.
В нижнюю часть формы кладутопределенной величины заготовку, затем ее перемещают в центр пресса под верхнюючасть формы с орнаментом. Пусковым устройством приводят в движение верхнюючасть формы.
Универсальный прессобслуживает три рабочих, которые изготовляют 120…150 прямых или 90…120 угловыхизразцов в час. Оттиски лицевой части изразца должны быть четкими и гладкими.Верхние и нижние прямые карнизные и цокольные изразцы формуют на ленточномпрессе, оборудованном специальным мундштуком. Изразцы вынимают из формы иукладывают на деревянные рамки размером 2000x200 мм по 7 штук. Рамкиустанавливают на стеллажи для сушки.
СУШКА
На колхозных подсобныхпредприятиях по производству печных изразцов-кафелей в весенне-летний периодприменяют естественную сушку в сушильных помещениях, оборудованныхприточно-вытяжной вентиляцией и открытыми стеллажами. Стеллажи устанавливают повсему помещению с проходом посредине и между ними. На них укладывают рамки скафелем-сырцом. Приточные каналы располагают в стенах помещения спротивоположных сторон, а вытяжные шахты-в перекрытиях. В осеннее – зимнийпериод применяют искусственный подогрев воздуха (при помощи электрокалориферов)или используют тепло, излучаемое печами при обжиге или остывании изразцов.
Для равномерного твердения вовремя сушки изразцы с тонкостенными выступающими частямидекоративно-художественного рельефа накрывают обёрточной бумагой илиполиэтиленовой плёнкой. По мере подсыхания изделий приточно-вытяжные каналыоткрывают, что позволяет регулировать поступление тепла и необходимыйвоздухообмен. В жаркую погоду каналы открывают меньше, а в прохладную-больше. Всырую и дождливую погоду, когда сушка происходит медленнее, рекомендуетсяполностью открывать приточно-вытяжные каналы, подогревать электрокалиферамипоступающий воздух в сушильном помещении или подавать тёплый воздух от печейвентиляторами по трубам. В тихую погоду приточные каналы приточные каналыдолжны быть открыты больше, при небольшом ветре-несколько меньше. Если глиныобладают 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 впервое время сушки (1 сут и более) держат полностью закрытыми, а вытяжныеканалы приоткрывают на одну четверть, затем ещё через 1…2 – на одну треть, а впоследнем периоде сушки их открывают полностью. Влажность воздуха в сушильныхпомещениях определяют психрометром.
Срок выдерживания сырца призакрытых приточных каналах и последовательность сушки устанавливаютпрактическим путём.
Продолжительность сушкиизразцов при температуре 18…250С составляет 140 ч. После 3…4 днейподвяливания до влажности 14…16 % изразцы вручную оправляют, кромки зачищаютножом на металлических или мраморных плитах, выравнивают изделия и углынаружных плоскостей. Во избежание повреждения или засорения лицевой поверхностиплиты тщательно очищают от отходов. Для крепления изразцов проволокой междусобой и печной кладкой в румпах выполняют отверстия диаметром 4 мм.
Лицевую поверхность изразцовполируют поролоновой губкой, увлажнённой водой. Досушивают их в том жепомещении укладывая на рамки стеллажи. При достижении изразцами влажности 6…8 %их транспортируют к печи и укладывают вблизи загрузочного ходка. Перед обжигомсухие изразцы сортируют.
ВИДЫ ИПРИГОТОВЛЕНИЕ ГЛАЗУРЕЙ
Глазурь представляетсобой лёгкоплавкую стекловидную массу, наносимую на лицевую поверхностьизразцов в виде тонкого слоя. Она придаёт изделиям большую механическуюпрочность, стойкость против атмосферных и химических воздействий, делает ихнепроницаемыми для жидкостей и газов; кроме того, глазурь придаёт поверхностиизразцов красивый блеск и сочность цвета. При покрытии изделий цветнымиглазурями получают различные тона.
Прозрачные глазури (бесцветныеили цветные) могут быть превращены в непрозрачные (глухие) путем введения в ихсостав соответствующих материалов — глушителей.
Глазури похимическому составу подразделяются на свинцовые; щелочные;щелочно-свинцовые; содержащие борную кислоту и т.п.
При приготовлении глазурейиспользуют различные химические вещества, основным компонентом которых являетсякварц – двуокись кремния. Для глазурей лучше всего применять чистый кварцевыйпесок белого цвета. Перед добавлением в глазурь его просушивают в специальныхбарабанах и просеивают через сито с144 отверстиями на 1 см2 .Мелкий песок хорошего качества легче вступаетв соединение с остальными элементами, вводимыми в состав глазури.
Взамен песка в глазурь могутбыть добавлены кристаллический кварц или кремний, чаще имеющие оченьнезначительное количество примесей; также могут быть введены в состав смесиполевой шпат и пегматит при соответствующем пересчете на массу чистого кварца.Все эти материалы необходимо до введения их в шихту измельчить до крупностизерен мелкого песка.
Глинозем вводят в глазурь ввиде каолина – белой глины, при изготовлении темной глазури используют краснуюжелезистую глину. Глинозем понижает текучесть глазури в расплавленном виде,служит для придания им повышенной вязкости, а также для повышения температурыплавления и эластичности глазурной пленки.
Свинцовый глёт (порошокжелто-оранжевого или желто-серого цвета) и свинцовый сурик (порошокярко-оранжевого-красного цвета), имеют температуру плавления 8800С.В соединении с кремнезёмом образуют, силикат свинца с температурой плавления7500С.Применяют для понижения температуры плавления глазури. Борнуюкислоту и буру вводят в состав глазури для снижения температуры плавления. Дляпредотвращения образования цека достаточно незначительно увеличить илиуменьшить дозу буры соответственно при ее избытке или недостатке.
С о д у (углекислый натрий)вводят в состав глазури в виде кристалической соды или безводнойкальцинированной соды.
При расчетах вместо 2,7 частикристаллической 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 ру (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 вовремя плавления глазури выделяется большое количество кислорода, действующегоокисляющее на составные части глазури, что противодействует вредному влияниюпечных 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 повареннойсоли выделяется газообразный хлор, который образует летучие соединения сжелезом, благодаря чему сплав частично освобождается от окиси железа и глазурьосветляется.
М е л , м р а м о р (углекислые соли кальция) вводят для снижения температуры плавления глазури ипридания ей меньшей вязкости.Вводить кальций в количестве более 5…7 % нерекомендуется, так как в этом случае глазурь приобретает тугоплавкость ихрупкость.
О к и с ь ц и н к а вводятв виде цинковых белил, которые усиливают цвет красителя.Рекомендуется применятьдля кобольтовых глазурей.
П о л е в о й ш п а т — минерал, состоящий из глинозема, кремнезема и окиси натрия или окиси калия.Всевиды чистых полевых шпатов и пегматит (природная смесь полевого шпата скварцем) являются плавнями.Они образуют такую среду в глазури, в которой одницвета развиваются (усиливаются) при их введении, другие затихают (ослабляются).Температура плавления полевого шпата значительно ниже температуры плавлениякварцевого песка и глины.
По способамприготовления глазури бывают сырые и фриттованные.
Сырые – глазури,приготовленные смешиванием сырых материалов и последующего тонкого помола безпредварительного плавления.
Фриттованные – глазури,которые полностью сплавились в стеклообразную массу, подвергшуюся затемразмалыванию в порошок.
Сырую глазурь подвергаюттонкому помолу в шаровых мельницах до такой тонины помола, когда в пробе прирастирании ее между пальцами не выявлено крупных частиц.
Более точное определение иконтроль качества помола производят просевом с дальнейшей промывкой водойнебольшого количества глазури через сито с 10 000 отверстий на 1 см2.Помол считается хорошим, если проба массой 10г после процеживания и тщательнойпромывки водой пройдет через указанное сито с остатком
в нем не более 2…3 % взятойпробы.
Практически пользоватьсятакими тонкими ситами затруднительно и обычно вполне достаточно пропуститьразмолотую глазурь через сито с 900…1600 отверстий на 1 см2.Применение глазури для изделий без процеживания и проверки на контрольном ситене допускается.
Сырые глазури можноприменять для ангобированных цветных (расписанных по ангобу) изразцов. Такиеглазури после смешивания компонентов заливают водой до получения нужнойгустоты.Затем смесь отстаивается, при необходимости из нее удаляют излишкиводы.
Приготовленной таким образомглазурью покрывают изделия путем обливания или окунания в смесь.
Вводить в состав глазурирастворяющиеся в воде вещества не следует, так как они будут всасываться вчерепок, что приводит к изменению ее качества.Поэтому сырые глазури готовят изнерастворимых материалов.
Примерные рецепты с ы р ых г л а з у р е й следующие, % по массе: 1. Кварцевый песок – 40, окисьсвинца – 60. 2.Кварцевый песок – 30, окись свинца – 70.
К указанным составамнеобходимо добавлять сырую пластичную глину (1,5…2,5 %).Добавка глины помогаетудерживать размолотую смесь во взвешенном состоянии в сосуде во времяглазурования, кроме того, уменьшает текучесть глазури на изделии.
Шихту для фриттованияприготовляют непосредственно в помещении цеха.В шаровую мельницу периодическогодействия загружают следующие компоненты, % по массе: кварцевый песок – 22,борная кислота – 40, предварительно размолотый полевой шпат – 28, мел – 3, содакальцинированная – 7.
Можно рекомендовать и такойрецепт засыпки шихты на фритту,% по массе: техническая бура – 39, кварцевыйпесок – 31, размолотый полевой шпат – 26. мел 4.
Для светлых изразцовиспользуют следующий состав глазури, % по массе: техническая бура – 39, полевойшпат – 21, кварцевый песок – 22, двуокись циркония – 15, мел – 3.
Все компоненты перед засыпкойвзвешивают, после чего производят помол 1…24 в шаровой мельнице.
Подготовленную шихтузагружают в ванну фриттоварочной печи, где при температуре 1200…1300 0 Сона сплавляется в стекловидную массу. Продолжительность одной плавки фритты – 3ч. Затем из печи массу направляют по желобу в бассейн с холодной водой, где онагранулируется.
Для получения фриттованнойглазури используют фритту (88%) и каолин или огнеупорную глину (12%) сдобавлением красителей (0,5…5%). Все компоненты загружают в шаровую мельницумокрого помола периодического действия. Красителями служат окиси железа, хрома,марганца и разные пигменты. Длительность помола составляет 48 ч. Тонкостьпомола определяется остатком на сите N 006, который не должен превышать 2…3 %.Чрезмерно тонкий помол ухудшает качество глазури, поскольку она легко можетотставать от лицевой части изразца. Приготовленную глазурь процеживают через ситоN 006 в деревянные бочки. Перед применением, чтобыизбежать расслоения, её тщательно перемешивают при помощи пропеллернойглиномешалки. Для придания поверхности изразцов цветовых оттенков прозрачнуюглазурь добавляют красители.
ЦВЕТНЫЕ ГЛАЗУРИ
Превращение бесцветныхглазурей 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 основныхцветов перечисленных красителей наиболее часто применяют окислы и солиметаллов, а для получения промежуточных оттенков прибегают к смешиваниюразличных глазурей основных цветов.
Окись кобальта и все солипридают изделиям синий цвет. Самый яркий синий цвет (ультрамариновый тон)получают при наличии в составе глазури соды (поташа, калиевой селитры) онизменяется. Свинцовый сурик и другие соединения свинца, а также борная кислотапри малом содержании кобальта придают глазури серо-синий оттенок.
Для сохранения яркостисинего цвета в глазурь вводят (не более 20 %) натриевой щелочи.Перенасыщениеглазури щелочью вызывает белый налет на поверхности изделия.
Примерные составы щ е л о ч ны х г л а з у р е й с введением в них свинца и без него, % по массе,приведены ниже.
Глазурь стемпературой Глазурь с температурой
Плавления 840…8600С плавления свыше 8600С
Кварцевыйпесок 45 Кварцевый песок 50
Свинец (сурик или глета) 35 Сурик свинцовый 30
Поташ 12 Поташ 12
Сода 8 Сода 8
Для окрашивания глазурейприведенных видов интенсивно-синий цвет в их состав вводят 0,5…1 % окисикобальта. Добавку красителей производят после плавления при помоле фритты.
Для получения ц в е т а б е рл и н с к о й г л а з у р и шихту готовят следующего состава, % по массе:
Кварцевый песок 34 Свинцовый сурик 34 Бура безводная (прокаленная) 23 Калиевая селитра 9После сплавления на 100 частейфритты добавляют 0,3 % окиси кобальта и 2,5 % окиси меди.
Г л а з у р ь б е з с в ин ц а ц в е т а б е р л и н с к о й л а з у р и приготовляют по следующемурецепту, % по массе:
Кварцевый песок 25 Бура безводная (пережженная) 25 Калиевая селитра 18 Борная кислота 5 Мрамор или мел 9 Углекислый барий 18При помоле на 100 частейсплава добавляют 0,3 % окиси кобальта и 2,5 % окиси меди.
Соли кобальта (азотнокислая,фосфорнокислая, углекислая, сернокислая) являются хорошими красителями, которыене образуют на поверхности изделий отдельных точек нерастворенного красителя.
Перед окрашиванием глазурейсоли кобальта растворяют в воде, хорошо смешивают с глазурью и затем, чтобыпредотвратить всасывание соли в черепок и не ослабить окраску глазури, осаждаютсодой. Сила окрашивания у солей слабее, чем у окислов, поэтому их нужно вводитьпо массе больше, чем чистой окиси кобальта. Вместо каждых 10 г окиси кобальта вглазурь вводят:
Сернокислого кобальта -34г Углекислого кобальта -14г Фосфорнокислого кобальта -20,5г Хлористого кобальта -29г Азотнокислого кобальта -35гГлазури с медью. Медьокрашивает глазури в цвета: холодно-зелёный, ярко-зелёный, голубой,серо-фиолетовый и красный («бычья кровь»). Последний цвет получить трудно, таккак необходимы особые условия обжига и надлежащий состав газов в печах во времяобжига.
Медь вводят в глазурь в видеследующих соединений: окиси меди — чёрного порошка; закиси меди — темно-красного порошка, сернокислой меди-кристаллов синего цвета (синий камень,медный купорос).
Большое разнообразие тонов,которые дыёт медь можно получить только при строгом соблюдении химическинеобходимого состава глазури и режима обжига, так как газовая среда в горнепереводит медь при окислительном пламени обжига в окись меди, а привосстановительном (дымном)- в закись. Для меди при окислительном пламени обжигахарактерны чисто зелёные и голубые цвета, при восстановительном –грязно-зелёные, красные, красно-коричневые, серо-фиолетовые.
Очень красивые цвета-голубой,бирюзовый (древневосточная керамика) — дают глазури с медью, содержащиенебольшое количество свинцового сурика или глета и борной кислоты. В их составепреобладают щёлочи — поташ и калиевая селитра. Так как щёлочные глазури плохо приплавляютьсяк черепку и требуют повышенной температуры обжига, то получают цвет менеечистый, но обладающий достаточно хорошим тоном, который особенно проявляется вглухих глазурях, нанесённых на хорошую белую подкладку (ангоб).
В свинцовых глазурях медь даётярко-зелёный цвет. Присутствие глины в глазури мало влияет на цвет, но делаетего теплее. Добавка окиси меди более 4% понижает температуру плавления глазури,вследствие чего она обретает повышенную текучесть. Увеличение в такой глазурисодержания глины за счёт уменьшения песка прекращает текучесть, цвет зелениприобретает более тёплый тон.
Прозрачные медные глазури даютна черепке белого цвета или по белому ангобу красивые зелёные, голубые ибирюзовые цвета, на красной глине получаются грязно-чёрные цвета. Такоенаблюдается у всех прозрачных глазурей любого цвета, кроме коричневого,выигрывающего на красном черепке.
Окись железа окрашиваетглазурь в коричневые, красные, бурые, бутылочно-зелёные и тёмно-коричневыецвета. В качестве красящих материалов глазурь вводят окись железа, сернокислоежелезо или железный купорос.
В свинцовых глазурях окисьжелеза даёт интенсивно коричневый цвет с красноватым оттенком, в щёлочныхглазурях этот цвет бутылочно-зелёный, особенно при пережигах. Небольшие количествабуры не портят коричневого цвета. В глазурях с бурой и свинцом избыток окисижелеза даёт коричневую глазурь с блестящими внутри неё кристаллами.
Характерным цветом для окисихрома является глухой травянисто-зелёный. Глазури окрашиваются хромом в зелёныйцвет, кроме того, хром окрашивает в жёлтый, оранжевый, малиновый, розовый,кроваво-красный и коралловый цвета.
В качестве красителя в составглазури вводят: двухромовокислый калий (кристаллы оранжево-красного цвета,растворимые в воде и известные под названием хромпика); монохроматкалия (жёлтыекристаллы) и окись хрома (травянисто-зелёный порошок, нерастворимый в воде).
Окись хрома почти нерастворяется в глазурях. Окрашивание глазури в зелёный цвет происходит вовзвешенном состоянии. Глазури, окрашенные окисью хрома, отличаются своейплотностью и непрозрачностью. Окись хрома почти всегда даёт глухие зелёныеэмали и вместе с окисью меди частично растворяется в глазури и даёт глубокиетёмно-зелёные цвета.
Х р. о м о в у ю п. л о т н ую э м а л е в и д. н у ю а к р. а с к у получают введением в глазурь 4…8%окиси хрома. Рецепт такой глазури, % по массе:
Свинцовый сурик -85 Кварцевый песок -15 Хромпик (добавлять при помоле сплава) -20.
Ж ё л ты е и о р. а н ж е вы е т о н а получают при приготовлении глазури по следующему рецепту, % помассе:
Сурик свинцовый -75 Кварцевый песок -25 Хромпик (добавлять при помоле сплава) -4…8.
Для того чтобы цветная глазурьне так быстро отдавала воду черепку и лучше наносилась на изделие, в неёдобавляют 5…7 капель глицерина на 20…25 г сухойглазури.
НАНЕСЕНИЕ ГЛАЗУРИНА ИЗРАЗЦЫ
Перед нанесением глазуриизразцы сортируют, тщательно очищают щеткой от загрязнения и пыли, а затеммоют. Глазурь наносят слоем толщиной 1…1,5 мм методом погружения (окунания) илиполива. При приготовлении сырой или фриттованной глазури компоненты смешивают сводой до достижения глазурью густоты жидкой сметаны (на 100 частей глазуриберут 50…60 частей воды). Глазурь не должна терять своей густоты в период всегопроцесса глазурования. Через небольшие промежутки времени ее необходимоперемешать.
При нанесении глазури путемокунания лицевой стороной изразец легко впитывает в себя воду, а твердыечастицы пристают к его поверхности в виде слоя, толщина которого зависит отстепени густоты раствора и от продолжительности окунания. Для тонких изразцов,быстро впитывающих воду, рекомендуется брать более густые растворы глазури. Приокунании изделие держат в резиновых перчатках пальцами за такие места, где ненужна глазуровка или в дальнейшем будут мало заметны исправления. Следы пальцевпокрывают глазурью с помощью кисти.
Вручную глазурь наносят наизразцы методом поливки. Глазуровщик берет изразец левой рукой, придерживая егоза румпу вертикально (с небольшим наклоном от себя) над емкостью. В правую рукуберет кружку, зачерпывает из деревянной бочки предварительно размешаннуюглазурь, подносит край кружки к поверхности изразца и, не спеша, льёт глазурьна поверхность изразца, начиная с верхней части и края от себя, переводя кружкук другому краю изразца.
Полив всей поверхности изразцав один налив кружки, одновременно, без перерывов создаёт равномерный гладкийслой глазури.
Не допускается глазурованиенеочищенных от пыли и грязи печных изразцов.
В цехах средней мощностиглазурь на изразцы наносят пульверизатором.
Отглазурованные изразцыраскладывают на площадке возле печи для высыхания.
ОБЖИГ
Обжиг печных изразцоввыполняют в печах периодического и непрерывного действия (туннельных печах).
При производительности цехаболее 200 тыс. изразцов в год наиболее целесообразно и экономично применениетуннельных, непрерывно действующих печей. На меньших производствахцелесообразно использовать двухэтажные горизонтальные обжиговые печипериодического действия с нижним каналом, муфелем и верхним безмуфельнымканалом. В них допустима большая гибкость режима обжига изделий, а такжеиспользование местных видов топлива (опилки, костра и лузга). Такие печиполучили наибольшее распространение в колхозах западных областей Украины.
Безглазурный («утильный»)обжиг выполняют для придания черепку механической прочности и сохранениянеобходимой пористости. Второй обжиг, который носит название «бисквитного»,заключается в покрытии пористого черепка стекловидной глазурью для защитыизразцов от загрязнения, проникновения влаги и т.д.
Безглазурному обжигуподвергают хорошо высушенные изразцы с остаточной влажностью до 8%. Чем онаниже, тем меньше при обжиге образуется трещин на черепке.
Качество обжига какбезглазурного, так и глазурного во многом зависит от правильного размещенияизделий в рабочих камерах обжиговой печи.
Безглазурный обжиг выполняют вбезмуфельной камере печи периодического действия. Изразцы загружают в камерупечи попарно, располагая их лицевыми поверхностями внутрь по всей высотеобжигового канала, начиная от передней стенки камеры. Для выравнивания пода исоздания устойчивого основания предварительно раскладывают ленточную черепицуили керамические прокладки, размеры которых должны быть достаточными дляустановки изразца по его ширине. Тщательно выравнивают основание ряда припомощи прокладок.
Рабочий берёт изразцы(по 2 шт.), укладывает их в ряд, оставляя пространство между рядом и ширмойразмером в длину образца. Для закрепления их между стенами печи устраиваютраспорки из обожженного изразца. При утильном обжиге изразцы размещают вплотнуюодин к другому.
Уложив первый яруспервого ряда, на него укладывают прокладки и по ним продолжают установкувторого яруса и т.д.
Во избежания завалаизразцов первый ряд не доводят до полной высоты. Уложив четыре яруса,устанавливают второй ряд и кладут его в три яруса. Затем укладывают на первыйряд ёще один (пятый) ярус, затем четвертый ярус второго ряда, после чегоустанавливают три яруса третьего ряда. Далее вновь укладывают по ярусу первогои
второго рядов и т. д.
Когда заканчиваетсяряд, его обязательно закрепляют распорками к стене печи. На 1 м3 обжиговогоканала укладывают 130…160 изразцов.<sup/>
При укладке вбезмуфельную камеру второго этажа печи последнего ряда изделий оставляютнебольшое пространство шириной 20…30 см, после чего выкладывают заднюю стенку водин кирпич для прохода и равномерного распределения горячих газов и пламени,поступающих из топок. После этого закладывают полнотелым кирпичом садочныйходок.
В последнем ряду,напротив центра закладки ходка, в четвертом или третьем ярусе оставляют местодля установки контрольных проб. Пробы глазуруют не полностью, оставляя частьчерепка чистым. Для установки проб и извлечения их из печи во время обжигаприменяют стержень длиной до 2,5 м. Обычно устанавливают не менее трех проб,изготовленных совместно с партией изделий.
Высушенные послеглазурования печные изразцы загружают в муфельную камеру нижнего этажа печи.Устанавливают политые изразцы тем методом, но лицевой поверхностью.Установочную пару не допускается класть плотно одна к другой. Во избежанияприплавления изделий друг к другу необходимо между ними оставлять просветы(около 18…15 мм). Для предотвращения засорения глазурованной поверхностиизразца во время глазурного обжига необходимо следить за тем, чтобы прокладки между рядами были крепкими. Хорошо очищенными от пыли.
Закончив загрузкупечи, закладывают загрузочные ходки в две стенки. Наружную стенку тщательнообмазывают глиняным раствором, во избежание образования трещин на изделиях,находявщихся, во время. обжига у ходка.
Обмазочную глинусмешивают с песком в соотношении 1: 1,5. Количество песка допускает яувеличивать. Появляющиеся в процессе в процессе обжига изделий трещиныпериодически замазывают глинянным раствором.
После заделки садочных ходковприступают к обжигу изделий. Обжиг производят по установленному режиму,зависящему от температур спекания массы черепка обжигаемых изделий и плавленияглазури, а также объёмов обжиговых каналов.
Продолжительность обжига (отего начала плавления и до выгрузки изделий) составляет 48…60 ч.
Совместный обжиг проходит втри этапа:
Подогрев загруженных изделийдо температуры 150…200 0С; подъём температуры до
930…980 0С; выдержкапри температуре 980 0С
На первом этапе происходитсушка, т. е удаление из загруженыхч впечь изделий остаточной влажности.
Подогрев ведут равномерно, безрезкого повышения температуры. Быстрое и
неравномерное подогревание изделий вызывает трещины икоробление их.
В момент окончания подогрева в печи не должно бытьвлажного воздуха, что обычно определяется при помощи металлического прута. Егона несколько секунд помещают в смотровое окно и, вытащив, осматривают.Отсутствие на металлическом пруте мелких капель влаги указывает на сухостьвоздуха в печи.
Обычно просушка длится 8…16 ч, более точно ее конецможно определить по достигнутой температуре от 150 до 2000С завремя не менее 8…10 ч, при скорости подъема температуры 15…200С вчас.
В интервале 500…6000С скорость температурызамедляют, так как в этот период происходит интенсивное выделение влаги.Излишняя скорость подъёма температуры может вызвать разрушение черепка иобразование трещин.
При достижении температуры 6000С скоростьподъема ее снова увеличивают.
в начальном периоде утильного обжига (при подогреве)частицы углерода конденсируются на изделиях в виде органической пыли, проникаютв поры на значительную глубину. Для очистки изделия от органической пылинеобходимо сжечь углерод, иначе при продолжении обжига глазурь, расплавляясь,закупорит поры черепка, и доступ кислорода к углеродистым частицам прекратится.На изделиях будут серо-зеленые пятна. при этом большом количестве углеродаизделия полностью чернеют.
Наименование изразца
Количество, шт.
Коэффициент перевода
Количество в условном исчислении
Кафель глазурованный прямой
48
1,0
48
То же, угловой
32
1,0
48
Карнизы прямые верхние
6
1,5
6
То же, нижние
8
1,0
8
Карнизы угловые верхние
4
1,5
6
То же, нижние
2
1,5
3
Пробки
2
1,0
2
И т о г о:
102
121
При большом количестве углерода изделия полностью чернеют.
Такую очистку делают периодически, через каждые 1…1,5 чотключают подачу топлива каждые на 15…20 мин. (минут).
Разлив глазури начинается при температуре около 930…980 0С.В этот период скорость подъёма температуры не должна превышать 20…30 0Сна протяжении 6…8 ч (часов).
По достижении конечной температуры обжига 930…980 0Спроизводят выдержку в течение 4…6 ч.
Чем медленнее происходит начальное остывание печи, тембольше гарантии получения чистой, без цека глазурованной поверхности изделий.Через 1…2 ч шибер закрывают полностью, и в течение 8…12 ч закрытая печьостывает до температуры 450 0С (до потемнения черепка). Дляускорения остывания печи при закрытых топках и поддувале открывают шибер .
При достижении конечной температуры 300 0С вверхней части печи открывают загрузочный ходок (2…3 кирпича), через 1,5…2 чвынимают ещё несколько кирпичей и затем оставляют печь остывать до 50 0Спри открытых топках. Выгруженные изразцы сортируют и отправляют на склад, гдеукладывают в штабеля высотой не выше 0,9 м.
Готовые изразцы имеют правильную форму, без искривлений,выпуклостей, впадин, трещин, равномерно, без пропусков покрытую глазурьюлицевую поверхность.
В изделиях не допускается отскакивание глазури иизвестковые включения.
Изразцы должны быть равномерно обожжены, без спеканиячерепка, при постукивании по деревянным молотком издавать чистый, недрбезжащийзвук.
2.Виды брака, причины еговозникновения
Вид брака Причина возникновения Способ устранения Трещины и посечкиНаличие крупнозернистых примесей в сырье
Плохое качество массы: неоднородность состава, некачественная переработка, неравномерное увлажнение
Несоотвествие режима сушки свойствам сырья
Неравномерная сушка частей изделий
Наличие сквозняков
Обжиг недосушенных изделий с влажностью более 6 %
Быстрый подъём температуры в начальный период обжига
Резкое охлаждение обожженных изделий
Просеивание песка, замена глины
Улучшение переработки массы
Уточнение режима сушки путём проведения сушки опытных партий
Прикрытие влажной тканью или бумагой более тонких и быстросохнущих частей изделий
Исключение сквозняков
Равномерный подъём температуры
Равномерный подъём температуры
Увеличение времени охлаждения
Искревления (Деформация)Небрежная укладка отформованных изделий на доски для последующей сушки
Сушка изделий на неровных досках
Аккуратная укладка изделий
Применение ровных, гладких досок, без короблений
Отколы Небрежная укладка и транспортировка высушенных и обожженных изделий Аккуратная укладка и транспортировка высушенных и обожженных изделий Царапины на изделиях Небрежная оправка Замена наждачной бумаги Нестандартность размеров Недоброкачественная масса (тощая или очень пластичная) Своевременный контроль пластичности сырья и корректировка шихты Недожог изделий Низкая температура обжига Повышение температуры обжига Пережог изделий Высокая температура обжига Снижение температуры обжига Плешины и сухость на глазурованных изделиях Неравномерное покрытие изделий глазурью Регулярное перемешивание глазурного шликера. Контроль плотности глазури Наплывы глазуриУтолщение глазурного слоя при неправильном его нанесении
Стекание глазури в процессе обжига в результате несогласованности температуры обжига изделия с температурой плавления глазури
Равномерное нанесение слоя глазури
Корректировка состава глазури
Матовые пятна на глазуриИзбыточная влажность обжигаемых изделий
Недостаточная тяга в печи
Подача в печь изделий влажностью не более 6 %
Улучшение тяги
Трещины на глазури (цек) Несоответствие коэффициентов термического расширения глазури и черепка Корректировка состава глазури Наколы (мелкие точечные углубления на поверхности глазури) Недожог утильного черепка. Вызывающий глубокое пропитывание его глазурным шликером из-за повышенной пористости Повышение температуры утильного обжига, контроль обжига Прыщи, пузыри и вспучивание глазури Выделение газообразных продуктов, диссоциация в период спекания глазури Повышение температуры утильного обжига, увеличение времени политого обжига Засорка (нерасплавившиеся посторонние частицы глазури)Плохая очистка изделий от пыли перед глазурованием
Наличие крупных частиц или посторонних включений
Окунание изделий в воду перед глазурованием
Тщательное процеживание глазури
На тыльной у изразцов должно быть приспособление – румпавысотой не менее 30 мм для соеденения их между собой и с кладкой печи.
Расположение румпы на изразце не нормируется. Она должнаиметь утолщение сверху, обеспечивающие крепление изразцов металлическимискобами, или отверстия для крепления изразцов проволокой.
Виды брака при изготовлении печных изразцов, причины еговозникновения и способы устранения приведены в табл.2.
*