Заняття №9

Тема:Приготування керамічних мас.

Мета:ознайомитися з видами керамічних мас.

Пояснити:способи приготування шлікеру.

Тип заняття:лекція.

Література:Акунова Л.Ф. Материаловедение и технология производства художественных керамических изделий. Глава 4;

Мороз И.И. Технология фарфоро-фаянсовых изделий. Глава 4.

План лекції

1. Склад керамічних мас. Вплив складових частин маси на властивості виробів.

2. Види керамічних мас.

3. Способи приготування шлікеру.

4. Приготування пластичної маси.

5. Приготування керамічних мас в порошкоподібному стані.

1. В технології кераміки звичайно використовуються багатокомпонентні, однорідні по складу технологічні суміші із сухих матеріалів для пресування виробів (керамічний прес-порошок), для лиття - водяні суспензії (керамічні шлікери), та для формування – пластичні маси.

Будова та властивості сировинних суспензій залежать від складу вихідної сировини та способів її підготовки. Шлікерні суспензії складаються із пластичних компонентів (глин, каолінів), спіснюючих домішок (кварцевий пісок, вапняк, польовий шпат) та дисперсійного середовища (частіше всього вода). Тверда фаза є полідисперсним матеріалом з розмірами частинок від 0,01 до 200мкм. Найбільш високодисперсними є глинисті мінерали, гідроокисли алюмінія і заліза, грубодисперсними частинки вапняка, кварца, польових шпатів.

Шихтові склади мас залежать від якості властивостей вихідних сировинних матеріалів. Виду виробів і технологічних особливостей виробництва.

2. Якість керамічних виробів, отриманих методом лиття, залежить від властивостей застосовуємих літейних шлікерів. Вироби високої якості можна отримати в випадку застосування стійких шлікерів, які володіють високою текучістю та швидкістю фільтрації, низькою загустіваємістю та мають вологість 33-37%.

Для виготовлення виробів метом пластичного формування використовують пластичні маси, які мють вологість 21-27%.

Для напівсухого пресування використовують прес-порошок з вологістю 3-7%.

3. Керамічні маси у вигляді шлікера готують в барабанах спільним помелом пластичних та непластичних матеріалів або окремим помелом цих матеріалів (пластичні матеріали розпускаються в глиномішалках).

В першому випадку непластичні матеріали загружені в барабан, деякий час розмелюють, після чого туди подають пластичні матеріали для спільного тонкого помелу. Спільний помел необхідний при використанні каменеподібних глин, які дають „мушку”, тобто коли потрібний більш інтенсивний розпуск глин.

В другому випадку подрібнені непластичні матеріали піддають мокрому помелу окремо в кульовому млині (16-18год), а пластичні матеріали розпускають в глиномішалках (приблизно 4год).

Прийомник, куди стікає шлікер, через шланг, є збірним басейном для очищеної маси. В випадку окремого помелу в цей збірний басейн, помимо шлікера із барабанів, поступає шлікер із глиномішалок. Із збірного басейна для неочищеної маси шлікер подається для проціжування на вібраційні сита, які мають, наприклад, в випадку фарфорового шлікера близько 4000отв/см², відкіля по деревяним жолобам самотіком він направляється в збірний басейн для очищеної маси, попередньо пройдучи системи електро- та феромагнітів.

Існують два способа приготування шлікера: пресовий та безпресовий.

Пресовий спосіб.

Шлікер із збірного басейна для очищеної маси поступає для обезводнення в фільтр-прес. Фільтр-прес складається звичайно з 30-60 круглих або квадратних чугунних плит з поглибленнями та отворами в центрі. Перед пуском в роботу на кожну плиту попередньо натягують фільтрувальне полотно-„бельтінг”. Шлікер із збірного басейна для очищеної маси вологістю 55-60% нагнітається мембранним насосом в фільтр-прес під тиском 8-10атм. При цьому вода просочується крізь фільтрувальне полотно, по внутріннім жолобам в плитах стікає вниз і удаляється із фільтр-преса, а обезводнена маса вологістю 22-25% залишається на фільтрувальному полотні всередині камери. По закінченню фільтрації, тобто коли перестає виділятися вода, плити роздвигають і виймають заключену між полотнами віджату масу товщиною 25-30мм, так звані „коржі” або „пряники”. Швидкість фільрування для фарфора складає 1.5-2год, для фаянса 2,5-3год., її можна збільшити при нагріванні шлікера до 40-50⁰С.

Віджата маса із фільтр-преса за допомогою коржерізки розрізається на куски. Потім ці куски загружають в горизонтальну або вертикальну мішалку, куди подається в визначеній кількості вода та електроліти. Потім шлікер поступає в тихохідні мішалки, де перемішується протягом 2-3діб.

Безпресовий спосіб.

При безпресовому способі приготування літейного шлікера використовують безпосередньо сировинні матеріали. В кульовий млин мокрого помела загружають вихідні непластичні матеріали, які пройшли вагове дозування та попередньо підготовлені (подрібнені). Їх піддають тонкому помелу в барабані в присутності електролітів та води. Після досягнення потрібної тонини помелу непластичних матеріалів (3-4год) в барабан загружають відповідну кількість попередньо подрібнених пластичних матеріалів. Спільний помел пластичних і непластичних матеріалів проводиться 1 год. Шлікер приготований БС пропускають через вібросито, він проходить електромагніти, після чого поступає в тихохідні мішалки на 2-3дні.

4. Приготування керамічної маси в тістоподібному стані здійснюється із шлікера шляхом змішування замоченої глини з непластичною складаючою і із сухих порошків.

Для отримання керамічного тіста використовують шлікер із збірного басейна для очищеної маси. Він поступає в фільтр-прес, відкіля отримують в тістоподібному стані масу, яка відрізняється неоднорідністю (вона містить в собі велику кількість повітря). На дотик маса груба, відносно малопластична, тому перед відправленням на формування таку масу таку масу піддають гомогенізації для видалення бульбашок повітря та наданню їй більшої однорідності. Гомогенізацію керамічної маси ведуть на вакуум-пресах, причому перед поступанням в вукуум-прес масу проминають в горизонтальному-стрічковому пресі.

5. Розрізняють слідуючі способи приготування керамічних мас в порошкоподібному стані: із шлікера розпилючи його за допомогою центробіжного або соплового розпилювача в сушильних башнях, із тістоподібної маси шляхом сушки розрізаних на куски, отриманих із фільтр-преса віджатих пластів з послідуючим їх подрібненням, просіюванням та магнітним збагаченням. Зволоження порошка до потрібної вологості можна вести в бігункових змішувачах із сухих порошків, перемішуючи їх в одновальних або двувальних змішувачах вихідних порошкових матеріалів, які знаходяться в висушеному, подрібненому, а також в просіяному станах та взятих згідно рецепту. Зволоження отриманого порошка до потрібного для нього ступеня вологості ведеться в зволожувачах.

Контрольні запитання:

1. Який склад керамічних мас.

2. Який вплив здійснюють складові частини маси на властивості виробів?

3. Назвіть види керамічних мас.

4. Які існують способи приготування шлікеру?

5. Як готують пластичну масу?

6. Як здійснюється приготування керамічних мас в порошкоподібному стані?