Obecné schéma výroby keramických stavebních výrobků

Při veškeré rozmanitosti keramických výrobků z hlediska vlastností, tvarů, účelu, druhu surovin a výrobní technologie jsou hlavní fáze výroby keramických výrobků společné a sestávají z následujících operací: těžba surovin, příprava hmoty , tvorba výrobků, jejich sušení a vypalování.

Hlína se těží z lomů, obvykle v otevřených jámách pomocí bagrů, a dopravuje se do keramické továrny po železnici, silnici nebo jinými dopravními prostředky. Výstavbě lomu předcházejí přípravné práce: geologický průzkum ke zjištění povahy výskytu, užitné řídkosti a zásob jílu; čištění povrchu rostlin rok nebo dva před zahájením výstavby lomu, odstraňování hornin nevhodných pro výrobu.

Příprava jílů a lisování výrobků

Lomová hlína v přírodním stavu je pro výrobu keramických výrobků obvykle nevhodná. Proto se zpracovává za účelem přípravy hmoty. Hlíny je vhodné připravovat kombinací přírodního a mechanického zpracování. Přirozené zpracování zahrnuje stárnutí předem vytěžené hlíny po dobu 1-2 let s periodickým smáčením srážením nebo umělým máčením a periodickým zmrazováním a rozmrazováním. Mechanické zpracování jílů se provádí s cílem dalšího ničení jejich přirozené struktury, odstraňování nebo mletí velkých vměstků, odstraňování škodlivých nečistot, mletí jílů a přísad a míchání všech složek, dokud se pomocí specializovaného zařízení (trhače jílu) nezíská homogenní a snadno tvarovatelná hmota. separátory kamenů, perforátory, drtiče, válečky pro hrubé a jemné mletí, stroje na mletí hlíny, drtiče; rotační a kulové mlýny, jedno- a dvouhřídelové mísiče jílu, vrtulové mísiče atd.).

V závislosti na typu vyráběného produktu, druhu a vlastnostech suroviny se hmota připravuje plastickou, tvrdou, polosuchou, suchou a kluznou metodou. Způsob přípravy hmoty určuje jak způsob formování, tak i název výrobního postupu jako celku.

Při plastickém způsobu přípravy hmoty a formování se výchozí materiály s přirozenou vlhkostí nebo předsušené smíchají s přísadami vody, aby se získalo těsto s obsahem vlhkosti 18 až 28 %. Tento způsob výroby keramických stavebních hmot je nejjednodušší, nejméně náročný na kov a tedy nejrozšířenější. Používá se v případech použití středně plastických a středně plastických, sypkých a vlhkých jílů s

mírný obsah cizích vměstků, které se dobře vsakují a přecházejí v homogenní hmotu. Na Obr. 1. je znázorněno jedno z technologických schémat výroby cihel plastickou metodou.

Sestava a typy strojů pro přípravu hmoty se mohou lišit od těch na Obr. 1. v závislosti na vlastnostech surovin a přísad. Lisování plastickou metodou se však vždy provádí na stroji stejného principu činnosti – pásovém šnekovém lisu (obr. 2.) s nebo bez vakuování a ohřevu. Vakuování a zahřívání hmoty při lisování umožňuje zlepšit její tvarovací vlastnosti a zvýšit pevnost vypáleného výrobku až 2x. V těle lisu se otáčí šnekový hřídel se šroubovými lopatkami. Hliněná hmota je šnekem posouvána do zužující se přechodové hlavice, zhutňována a vytlačována přes náustek ve formě kontinuálního nosníku nebo pásky, případně trubky pod tlakem 1,6-7 MPa.

Produktivita moderních pásových lisů na výrobu cihel dosahuje 10000 XNUMX kusů za hodinu.

Těžká cesta lisování je druh moderního vývoje plastické metody. Vlhkost formované hmoty se touto metodou pohybuje od 13 % do 18 %. Lisování se provádí na výkonných vakuových šroubových nebo hydraulických lisech. Tato metoda vyžaduje nižší energetické náklady na sušení a výroba suroviny se zvýšenou pevností umožňuje vyhnout se některým operacím ve výrobní technologii, které jsou vyžadovány u plastové metody. Lisování plastickou a tuhou metodou je ukončeno řezáním souvislého pásu lisované hmoty na jednotlivé výrobky pomocí řezacích zařízení. Tyto způsoby formování jsou nejběžnější při výrobě: plných a dutých cihel, kamenů, bloků a panelů; dlaždice atd.

Polosuchá metoda výroba stavebních keramických výrobků je méně běžná než metoda lisování plastů. Keramické výrobky touto metodou vznikají ze vsázky s vlhkostí 8-12 % při tlacích 15-40 MPa. Nevýhodou této metody je, že její spotřeba kovu je téměř 3x vyšší než u plastu. Ale zároveň to má i výhody. Trvání výrobního cyklu se zkrátí téměř 2krát; výrobky mají pravidelnější tvar a přesnější rozměry; spotřeba paliva je snížena až o 30 %; ve výrobě lze použít nízkoplastické chudé jíly s velkým množstvím výrobních odpadních přísad – popel, struska atd. Surovinová hmota je prášek, který by měl mít cca 50 % částic menších než 1 mm a 50 % 1 -velikost 3 mm.

Výrobky jsou lisovány do forem do jednoho nebo více jednotlivých výrobků pomocí hydraulických nebo mechanických lisů. Touto metodou jsou vyráběny všechny druhy výrobků, které jsou také vyráběny plastovou metodou.

Suchá metoda je typem moderního vývoje polosuché výroby keramických výrobků. Lisovací prášek touto metodou se připravuje s obsahem vlhkosti 2-6%. To zcela eliminuje potřebu sušení. Tímto způsobem se vyrábí hutné keramické výrobky – dlaždice, silniční cihly, kameninové a porcelánové materiály.

Skluzová metoda Používá se při výrobě výrobků z vícesložkové hmoty skládající se z heterogenních a obtížně slinovatelných jílů a přísad a při nutnosti přípravy hmoty pro výrobu složitých tvarovaných keramických výrobků odléváním. Výrobky jsou odlévány z hmoty obsahující až 40 % vody. Tato metoda se používá k výrobě sanitárních výrobků a obkladů.

Sušící produkty

Před vypálením musí být výrobky vysušeny na vlhkost 5-6%, aby se zabránilo nerovnoměrnému smršťování, deformaci a praskání během vypalování.

Dříve se suroviny sušily převážně v přírodních podmínkách v sušárnách po dobu 2-3 týdnů v závislosti na klimatických podmínkách.

V současné době se sušení provádí převážně uměle v průběžných tunelových nebo periodických komorových sušárnách po dobu několika až 72 hodin, v závislosti na vlastnostech suroviny a vlhkosti suroviny. Sušení se provádí při počáteční teplotě chladicí kapaliny – výfukových plynů z pecí nebo ohřátého vzduchu – 120-150 °C.

Vypalování výrobků

Hořící – nejdůležitější a konečný proces při výrobě keramických výrobků. Tento proces lze rozdělit do tří období: ohřev suroviny, samotný výpal a řízené chlazení. Při zahřátí suroviny na 120 °C se odstraní fyzikálně vázaná voda a keramická hmota se stane neplastickou. Pokud ale přidáte vodu, plastické vlastnosti hmoty zůstanou zachovány. V rozmezí teplot od 450 °C do 600 °C dochází k separaci chemicky vázané vody, destrukci jílových minerálů a k amorfnímu stavu jílu. Zároveň a při dalším zvyšování teploty dochází k vyhoření organických nečistot a přísad a keramická hmota nenávratně ztrácí své plastické vlastnosti. Při 800 °C se pevnost produktů začíná zvyšovat v důsledku výskytu reakcí v pevné fázi na hranicích povrchů částic součásti.

Při zahřátí na 1000°C je možný vznik nových krystalických silikátů, například silimanitu, při zahřátí na 1200°C vzniká mullit. Nízkotavitelné sloučeniny keramické hmoty a tavné minerály zároveň vytvářejí určité množství taveniny, která obaluje neroztavené částice, napíná je, což vede ke zhutnění a smrštění hmoty jako celku. Toto smrštění se nazývá smršťování ohněm. Podle druhu hlíny se pohybuje od 2 % do 8 %. Po vychladnutí získá výrobek kamenný stav, voděodolnost a pevnost. Vlastnost jílů zhutňovat se při výpalu a vytvářet kamenný střep se nazývá slinovatelnost jílů.

— O všech pracích provedených v rámci výzkumu a zkoumání se podrobně dozvíte v části: „Výzkum konstrukcí a materiálů. Zkoumání dílů, výrobků, sestav, prvků atd.“

V závislosti na účelu se výrobky vypalují do různého stupně slinování. Střep s nasákavostí menší než 5 % je považován za demontovaný. Většina stavebních dílů a výrobků se vypaluje tak, aby vznikl částečně slinutý střep v určitém teplotním rozsahu od žáruvzdorné teploty do začátku slinování, který se nazývá interval slinování.

Interval slinování u nízkotavitelných jílů je 50-100°C, u žáruvzdorných jílů až do 400°C. Čím širší je interval slinování, tím menší je riziko deformace a praskání výrobků při výpalu.

Teplotní rozsah vypalování se pohybuje od 900°C do 1100°C pro cihly, kámen, keramzit; od 1100°C do 1300°C pro klinkerové cihly, dlaždice, keramiku, kameninu; od 1300 °C do 1450 °C pro porcelánové výrobky; od 1300 °C do 1800 °C pro žáruvzdornou keramiku.

Autoři: úvodník TekhStroyEkspertiza

Výroba keramiky vlastníma rukama není tak obtížná, jak se může zdát! Jakmile si osvojíte základy, můžete začít hned tvořit. A zkušenosti a znalosti se budou hromadit v tvůrčím procesu. V tomto článku vám krok za krokem popíšeme, jak se keramika vyrábí, a řekneme vám, kde začít.

Jaké keramické výrobky vám zpříjemňují život a vnášejí do něj krásu? Oblíbený hrnek, stylová váza, elegantní svícen, světlé květináče nebo sada nádobí pro setkání s vašimi nejlepšími přáteli? Nyní si představte, že byste si každou z těchto věcí mohli vyrobit sami, vložit do ní kus své duše, ozdobit ji zajímavým vzorem nebo vtipným nápisem. Myšlenka je to zajímavá, ale je snadné ji realizovat? Ano a ještě jednou ano! Řekneme vám podrobně, jak se vyrábí keramika, a nebudete mít žádné pochybnosti!

Etapy výroby keramických výrobků

Příprava pracoviště.

Aby byla práce s hlínou čistě meditativní činností a nevyžadovala po ní důkladný úklid, zakryjte místa, která neplánujete znečistit, novinami nebo plachtou. Doporučujeme také nosit něco, co vám nevadí, že se ušpiní, nebo speciální zástěru přes oblečení. Vlasy by měly být přišpendleny, aby se při výrobě běžné nebo glazované keramiky neušpinily nebo náhodně nedostaly do očí.

Vzduchové bubliny jsou pro keramické výrobky destruktivní, proto stojí za to se jich zbavit, než začnete pracovat. Chcete-li to provést, rozdělte hlínu na malé části a rozválejte je rukama. Můžete ho také hníst jako těsto, vytvarovat z něj kouli a udeřit do ní, položit ji na sádru (aby absorbovala vlhkost). Pokud si nejste jisti, že nezůstaly žádné bublinky, rozdělte hlínu napůl drátkem a pečlivě ji prohlédněte.

Začněte kruh a pak do středu házejte hlínu. Namočte si ruce do misky s vodou, uchopte a začněte vytahovat hliněnou hmotu nahoru. Doporučujeme, abyste se v každé fázi práce ujistili, že máte lokty přitisknuté ke kolenům nebo na vnitřní stranu stehen. To vám pomůže sebevědomě držet ruce.

Hlínu je potřeba vycentrovat, rozvinout, aby se dosáhlo dokonale hladkého stavu. Výsledkem by měl být kužel. Poté hmotu jednou rukou přitlačte, druhou přidržte ze strany. A až se roztáhne, začněte mírným tlakem vyrovnávat strany. Pokud se vám na ruce nahromadí trochu hlíny, odložte hrudku stranou.

Nyní můžete začít s tvarováním samotného produktu! Zde nebudou žádné konkrétní pokyny, protože pro každý produkt (hrnky, talíře, vázy atd.) má tento proces své vlastní charakteristiky. Doporučujeme provádět pomalé a rozvážné pohyby, přičemž každému z nich přidělte asi 5 otáček kruhu. Nahromaděnou vodu odstraňte houbičkou.

Vytvořený produkt je stále vlhký, a proto vyžaduje sušení. Během tohoto procesu dojde ke smrštění a předmět se zmenší. Předměty sušte na rovném povrchu, aby nedošlo k prasknutí a deformaci. Doba schnutí, v závislosti na velikosti a složitosti vašeho výtvoru, může trvat jeden den až několik týdnů.

Výrobky doporučujeme umístit mimo sluneční světlo, průvan a radiátory. Překvapivě tenké kusy zasychají déle než silné kusy, což může vést k prasklinám, které brání kusu přežít vypalování. Proto se snažte dát stěnám stejnou tloušťku. Pokud má výrobek mnoho částí, osušte jej pod sáčkem, který je třeba několikrát denně vyjmout kvůli provětrání.

Před aplikací glazury musí být kus alespoň jednou vypálen. Různé druhy hlíny reagují na teplo různě, proto si před vypálením prostudujte návod nebo popis na internetu. A nezapomeňte vzít v úvahu velikost předmětu!

Jak se vyrábí keramické výrobky v Kruti-Verti?

Se všemi prezentovanými etapami se můžete seznámit v našem útulném studiu! Pracoviště už bude na váš příchod připraveno a vy se nemusíte bát ani o bezpečnost vašeho oblečení – dáme vám naši značkovou zástěru a stačí si jen sepnout vlasy.

Keramický ateliér Kruti-Verti bude pohodlný pro začátečníky i zkušené návštěvníky. Pro ty, kteří nikdy nedrželi hlínu v rukou, vám naši mistři pomohou ve všech fázích. A pokud nemáte vůbec žádné nápady na vytvoření produktu, stačí přijít na jeden z našich mnoha mistrovských kurzů. Jsme si jisti, že každý najde to své!

Po vytvarování výrobku na hrnčířském kruhu můžete u stolu vytvarovat potřebné detaily a pomocí speciálních nástrojů a razítek jej opatřit nápisem nebo ornamentem. Poté u nás necháte svůj výtvor k sušení, vypalování a glazování a za pár týdnů si můžete hotovou keramiku vyzvednout.

Pokud jste domácí kutil, ale nemáte sporák, můžeme vám také pomoci! Přineste předměty ke střelbě a seberte je později. Správce „Kruti-Verti“ vás upozorní, až bude připraven.

Pro vážné zájemce o keramiku máme dva cool kurzy – „Basic“ a „Advanced“. Absolvováním alespoň jednoho z nich získáte nejen spoustu praxe, ale také spoustu úžasných produktů.

Když jste alespoň jednou navštívili studio Kruti-Verti, je prostě nemožné si keramiku nezamilovat! A tato láska se přenáší na dospělé i děti (studentky Letního keramického tábora mě nenechají lhát!).

Pokud si chcete vyrobit glazovanou keramiku vlastníma rukama, získat nového koníčka nebo se jen skvěle bavit, přijďte bez váhání – pojďme tvořit společně!