ООО «Фирма Порцекс-ВРБТ» - О технологии керамики

Глинистые материалы являются основным сырьем керамической промышленности. Глины – это тонкозернистые полиминеральные смеси, которые образуют с водой пластическое тесто. После высыхания это тесто сохраняет приданную ему форму, а после обжига приобретает прочность камня. Глины представляют собой продукт разрушения горных пород под воздействием физических, физико-химических и биологических процессов, которые происходят в поверхностной зоне земной коры.

Глинистым сырьем для керамической промышленности являются тонкообломочные горные породы различного химико-минералогического состава, встречающиеся в природе в рыхлом или уплотненном состоянии, теряющие при обжиге до соответствующей температуры химически связанную воду и при дальнейшем повышении температуры приобретающие механическую прочность, свойственную камню.

Все глинистые материалы подразделяются на каолины, глины, сухари, сланцевые глины и глинистые сланцы. Глинистые материалы загрязнены остатками (первичных) пород или примесями, которые занесены в процессе перемещения частиц глины или каолина водой. Глинистое вещество может состоять из одного глинистого минерала или из смеси различных глинистых минералов. В первом случаи глины называются мономинеральными, во втором – полиминеральные.

Примесями к глинам являются кварцевый песок, соединение железа, карбонаты, сульфаты, слюды и органические вещества.

Кварцевый песок содержится в глинах в различных количествах до 60 % включительно. Присутствие кварцевого песка уменьшает пластичность и связующую способность глин, их усадку в сушке и обжиге, чувствительность глин к этим процессам. Наличие тонкозернистых фракций песка повышает чувствительность глин к сушке.

Соединение железа находится в виде пирита, гидроокислов железа, карбоната и окислов железа. Тонкодисперсные соединение железа снижают огнеупорность глин.

Содержание зернистых включений железистых соединений приводит к образованию при обжиге выплавок (мушки).

Карбонаты кальция, а также карбонаты магния, если они находятся в глине в виде включений, являются вредной примесью, так как они могут вызвать разрушение керамических изделий после обжига. Эти же карбонаты, находящиеся в тонкодисперсном состоянии, повышают пористость и понижают прочность готовых изделий.

Сульфаты, чаще всего гипс, находятся иногда в легкоплавких глинах в виде скоплений, которые при обжиге до высоких температур могут образовывать выплавки. Слюды обычно содержатся в глинах в незначительно количестве. Присутствие слюд уменьшает связанность глин.

Растворимые соли находятся в глинах в виде сернокислых, углекислых и других соединений Na, K, Mg, Ca и других металлов. Наличие большого количества солей Na и K обуславливается зыбкостью глин, снижает их огнеупорность и температуру спекания. Многие растворимые соли образу ют на обожженных изделиях белесоватые выцветы и пятна. Растворимые соли ванадия могут дать желтовато-зеленоватые выцветы на обожженных изделиях. Значительное содержание органических примесей в легкоплавких глинах может вызвать вспучивание этих глин в случаи быстрого подъема температуры в процессе обжига.
Пластичность глин - это их способность образовывать с водой тесто, которое под действием внешних сил может принимать любую форму без образования трещин и разрывов и сохранять эту форму после прекращения действия внешних сил. Пластичность - важнейшее свойство глин, которое обуславливает особенности технологии производства керамических изделий.

    Величина набухания, рабочая влажность и пластичность глин зависят от количества и вида глинистых минералов, которые входят в состав глин. Пластичность глины характеризуется числом пластичности.
      По числу пластичности глины подразделяются на пять груп: высокопластичные - число пластичности более 25; среднепластичные - число пластичности от 15 до 25; умереннопластичные -число пластичности от 7 до 15; малопластичные - число пластичности менее 7; непластичные - не образуют пластичного теста.
     Чувствительность к сушке характеризуется величиной коэффициента чувствительности. По величине коэффициента чувствительности к сушке глины подразделяются на три группы: высокочувствительные, среднечувствительные, малочувствительные.

Спекаемость глин - важнейший признак. определяющий пригодность их для производства керамических изделий. Степень спекаемости глин характеризуется температурным интервалом спекания. За интервал спекания принята разность между температурой начала вспучивания и температурой, при которой водопоглощение образцов достигает 5 %.

2. Добыча глины

Разработка глиняных карьеров

    На большинстве предприятий строительной керамики основным сырьем является глина, добываемая на карьере, который расположен поблизости от предприятия и является его основной частью. Глины и каолины обычно добывают открытым способом.
Разработка глиняного карьера состоит из вскрыши карьера и добычи глины. Вскрышей карьера называется удаление растительного слоя, подзола, песка и других пород. которые не пригодны для производства. Все породы, покрывающие слой глины, называются очистью. Для того чтобы начать добычу глин, необходимо обнажать их верхний слой, т.е. удалить очисть.
   Вскрышу производят летом и добычу глины на этом участке обычно начинают на следующий год. Перед началом разработки глиняного карьера его окружают канавами, обеспечивающими отвод талых и дождевых вод, что необходимо для нормальной эксплуатации карьера.
   Удаление вскрышных пород осуществляется при помощи бульдозеров, колесных и канатных скреперов, одноковшовых и многоковшовых экскаваторов, гидромониторов и др.
    Обычно глина залегает на небольшой глубине. Добыча глины в карьере производится валовым или селективным способом. При валовой добыче осуществляется сплошная разработка карьера, т.е. не производится выделение отдельных разновидностей глины, а при селективной, т.е. послойной, добыче каждая разновидность глины извлекается и складируется отдельно. Обычно на карьерах предприятий строительной керамики производится валовая добыча глин. при которой разрабатывается вся толщина пласта глины, т.е. несколько слоев с различными свойствами.
    На большинстве карьеров для добычи глины используют одноковшовые и многоковшовые экскаваторы. Одноковшовые экскаваторы используются главным образом при добыче плотных глин.
Обычно при добыче глины применяют многоковшовые экскаваторы. которые обеспечивают предварительное измельчение и усреднение добываемой глины вследствие того, что ковши экскаватора срезают глиняную стружку по всей толщине пласта. Многоковшовой экскаватор может применяться при добыче глины глубиной выемки путем нижнего черпания и с верха откоса путем верхнего черпания. и при нижнем, и при верхнем черпании добыча глины может производится способом радиальной или параллельной резки.

Архив новостей