Составление технологической карты на производство плиток для полов шликерным способом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                   6. Карта технологического процесса

          Шликерный способ подготовки массы имеет ряд технологических преимуществ перед другими способами и обеспечивает получение плиток высокого качества.

           В качестве сырья для основания  плитки используют кварцевый  песок (ограничивает изменение размеров  при сушке и обжиге), глину (обеспечивает  необходимую при формовке пластичность), фелдшпатовые и карбонатные материалы (обеспечивают вязкость при обжиге для создания стекловидной и плотной структуры материала).

         Основу керамической глазури  составляют фритты - сплавы солей  со стеклом. Глазурь, состоящая только  из фритт, имеет глянцевую поверхность  и применяется, как правило, при  двукратном обжиге. Для создания  матовых глазурей во фритты  могут добавлять кварц, окислы  металлов, каолин, красящие пигменты.

         Приготовление смеси включает  в себя несколько операций, которые  обеспечивают получение измельченного  однородного материала с определенным  содержанием влаги, необходимой  для последующей формовки. Измельчение  сырья нужно для облегчения  последующего процесса обжига  керамического изделия.

         Существует два основных метода  приготовления смеси: мокрый и  сухой. При использовании мокрого  метода измельчение и смешивание  составляющих смеси происходит  в специальных центрифугах, куда  вместе с сырьем помещаются  очень прочные шары из металлокерамики  и вода. В процессе вращения  центрифуги эти шары ударяясь друг с другом измельчают сырье до состояния водной суспензии (шликера). Далее необходимая для равномерного смешивания влага удаляется процессом атомизации (противоточное распыление шликера горячим потоком воздуха с немедленным испарением влаги). В итоге получается порошкообразная смесь с необходимым для формовки содержанием воды (4-7% для метода прессования).

          Основное отличие сухого метода от мокрого заключается в том, что сырье измельчается  без добавления воды. Увлажнение его происходит позже в специальных машинах.

           Технология мокрого измельчения  дороже (необходимо много энергии  для удаления воды), но дает  лучшие результаты. Поэтому при  производстве керамогранита и монокоттуры используют именно этот метод.

          Наибольшее распространение получил  метод прессования (около 98% всей  керамической плитки). При прессовании  порошкообразную смесь загружают  в пресс-формы гидравлического  пресса, где она под высоким  давлением (до 500 кг/см.кв.) уплотняется  и приобретает определенную прочность. Уже на этом этапе плитка  может подвергаться дополнительной  обработке. Так для получения  преполированного керамогранита поверхность плитки шлифуется мягкими щетками еще до обжига. С помощью пресс-форм задаются не только геометрические формы и размеры керамической плитки, но и фактура ее поверхности.

          В процессе сушки из изделия  удаляется влага, которая была  необходима для формовки. Ее содержание  уменьшается до 0,2%. Процесс осуществляется  в сушильных установках с сушкой  горячим воздухом.

          На сегодняшний день существует  несколько десятков способов  нанесения глазурей на поверхность  керамической плитки. Глазурь может  наноситься в виде гранул, пастообразной  массы или распыленной суспензии. Момент нанесения может происходить  по разному: до обжига, после обжига и даже во время обжига. Для придания плитке более эстетичного вида процесс глазурирования может применяться совместно с нанесением различных изображений. Один из самых распространенных способов нанесения орнаментов называется шелкографией, когда через специальную сетку с различными по своей величине и частоте отверстиями с помощью красок наносят рисунки. Чем сложнее рисунок, тем больше сеток применяется.

           Затем происходит обжиг плитки, который может длиться от 40 до 120 минут. Печь для обжига - закрытый конвейер длиной от 50 до 80 метров. Посредством подачи газа по трубам на каждые 20 см печи в каждой точке поддерживается определенная температура. Таким образом, в процессе движения по печи изделие обжигается при температуре от 200 до 1200 градусов по Цельсию.

          Наиболее важный элемент процесса обжига плитки - разработка и соблюдение температурной кривой. Именно правильное построение температурной кривой отражается на важнейших технических показателях плитки в дальнейшем. Следует отметить, что как только меняется партия сырья, температурная кривая должна быть разработана заново. Поэтому очень важно для производителя плитки постоянный поставщик сырья. И, следовательно, только те производители, кто имеет давний опыт производства, способны обеспечить стабильное качество. Для каждого типа плитки (а иногда и для каждой коллекции) разрабатывается индивидуальный температурный режим. Отличается и максимальная температура обжига для разных материалов. У плитки двойного обжига - около 950°С, у однократного обжига - до 1180°С, у керамогранита - до 1300°С. В процессе обжига при высоких температурах плитка теряет влагу и уменьшается в размерах (ужимается). Величина усадки растет с температурой обжига и может варьироваться от 0% (у плитки двукратного обжига) до 8% (у керамогранита). Т.е. для получения керамического гранита размером 300*300 размер пресс-формы должен быть 324*324.

        Однократный обжиг, когда глазурь и основание обжигаются вместе - используется, как правило, для производства напольной глазурованной плитки. Высокая температура обжига позволяет получить хорошо спеченный прочный бисквит, и обеспечивает значительную устойчивость глазури к истиранию. При данном способе производства невозможно получить изделия ярких, насыщенных цветов, поскольку при высоких температурах красящие пигменты выгорают и тускнеют. Замечено, что менее яркие глазурованные плитки более устойчивы к истиранию поверхности.

          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Типовая карта контроля технологического процесса.

Наименова-ние процесса

Контролируемое значение

Мес-то и спо-соб отбо-ра

Период отбора

Метод испы-тания

Средства измере-ния

Наимено- вание обозначе-ния

Значе-ние

1

2

3

4

5

6

7

Входной контроль

Приемка глинистого сырья

Предел прочности при сжатии во влажном состоянии, Па

3,432

Склад сырья

Прием-ка партии

Метод основан на определении сопротивления сжатию образца во влажном состоянии при приложении к нему нагрузки

Прибор для определения предела прочности при сжатии во влажном  состоянии

Предел прочности при сжатии в сухом состоянии, Па

34,323

Склад сырья

Прием-ка партии

Метод основан наопределении сопротивления сжатию образца в сухом состоянии при приложении к нему нагрузки

Прибор для определения предела прочности при сжатии в сухом состоянии

Массовая доля Al2О3, %, не менее

23

Гравиметрический метод. Метод основан наразложении алюмосиликатных и глиноземистых формовочных огнеупорных глинсплавлением со смесью, состоящей из углекислого натрия, тетраборнокислогонатрия и последующем переведением алюминия в алюминат и комплексонометрическомтитровании его в среде ацетатного буферного раствора при рН 4,8-5,0 сиспользованием раствора сернокислой меди в качестве второго титранта ииндикатора ПАН

Массовая доля железа в пересчете на Fe2О3, %, не более   Потери массы при прокаливании, %, не более   Коллоидальность, %, не менее   Концентрация обменных катионов, мг . экв/100 г сухой глины, не менее

4,5

18,0

8,0

7,0

Приемка песка                                                     Кварц- полево-шпатовые материалы КПШМ- 0,3–0,7

Модуль крупнос-ти

0,7-1,1

Склад песка

В период поступ-ления сырья

Просев пробы через стандартный набор сит по ОСТ 21-1-80

Механический прибор типа «Ратап»

Влаж-ность

6%

Склад песка

В период поступ-ления сырья

Метод высушива-ния проб

Автомати-ческий прибор

Содержа-ние пылевид-ных и гли-нистых частиц   Массовая доля железа , %

не более 10%     не более 0,2

Склад песка       Склад сырья

В период поступ-ления сырья В период поступ-ления сырья

Метод отмучива-ния по ГОСТ 8735-88

Сосуд для отмучива-ния

Массовая доля кварца, %           Остаток на сетке № 063, %

не более 2,0        не     более    5,0

Скад сырья

В период поступления сырья

Пооперационный контроль

Помол непластичных материалов

Остаток на сите № 0063, %

4-8

Расходный бункер

После дробления

Просев пробы

Стандартный набор сит для инертных материалов

Распылительная сушка

Текучесть смеси для распылительной сушки (на 100 см3 шликера):   после 30 сек выстаивания   после 30 мин, не более

4-7 сек   8-10 сек

Смесительный  бассейн

После смешивания материалов

Метод истечения шликера во времени

воронка ВЗ-4, секундомер

Формование изделий

Влажность пресс-порошка

8-12%

Расходный бассейн

После сушки

Весовой метод

Сушильный шкаф, лабораторные весы

Сушка сырца

Влажность сырца

5-6%

Формовочное отделение

После формования

Весовой метод

Сушильный шкаф, лабораторные весы

Приемочный контроль

Готовая продукция

Внешний вид

Упаковочная машина

Каждая партия

Визуально

Машинист

Водопоглощение, %, не более

3,5

Склад готовой продукции

После набора прочности

Метод насыщения водой

Прибор экспресс контроля водопоглощения, весы лабораторные, шкаф сушильный.

Предел прочности при изгибе, МПа, не менее, для плиток толщиной:   до 9,0 мм включ. св. 9,0 мм

28,0 25,0

Склад готовой продукции

После набора прочности

Испытание на сжатие

Пресс гидравлический

Износостойкость (по кварцевому песку), г/см2, не более

0,18

Склад готовой продукции

После набора прочности

Прибор ЛКИ-3

Морозостойкость, число циклов, не менее

25

Склад готовой продукции

После набора прочности

Метод попеременного замораживания и оттаивания

Морозильная камера, термостат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Материальный баланс

     Таблица 8.1

Наименование сырья и материалов	Количество сырья	Расход продукции
1	2		3
Глина	–		–
Песок	–		–
Кварцево-полевошпатовые материаы	–		–
Краситель	–		–

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Сведения об отходах производства, сточных водах и выбрасов в атмосферу, способ их утилизации. Охрана окружающей среды.

      Загрязняющие вещества, поступающие  от предприятий по производству  керамических изделий, в зависимости  от конкретных технологических  процессов могут попадать с  выбросами в воздух, со стоками  в водные объекты и накапливаться  на поверхности земли в виде  отходов. Воздействие на окружающую  среду также оказывают шум  и неприятные запахи. Характер  и уровень загрязнения воздуха, количество твердых отходов и  сточных вод зависят от различных  факторов, в частности, от вида  используемого сырья, вспомогательных  веществ, топлива, а также от способа  производства:

• выбросы в воздух: при производстве керамики могут выделяться пыль / твердые частицы, сажа, газообразные вещества (оксиды углерода, азота, серы, неорганические соединения фтора и хлора, органические соединения, тяжелые металлы)

• сбросы сточных вод: по большей части содержат минеральные (взвешенные частицы) и иные неорганические компоненты, небольшое количество различных органических веществ, а также тяжелые металлы

• технологические потери/отходы производства: отходы при производстве керамических изделий в основном представляют собой различные осадки, бой изделий, отработанные гипсовые формы и сорбирующие агенты, сухой остаток (пыль, зола) и отходы упаковки

• потребление энергии/выброс CO2: все отрасли керамической промышленности потребляют значительное количество энергии, поскольку основные стадии процесса включают сушку и последующий обжиг при температуре от 800 до 2000 °C. В настоящее время для обжига применяют преимущественно природный и сжиженный газ (пропан и бутан), мазут марки EL, кроме этого, топливом могут служить тяжелый мазут, сжиженный природный газ, биогаз / биомасса, электричество и различные

виды твердого топлива (уголь, нефтяной кокс).

Переработка глины и другого керамического сырья, особенно сухого, неизбежно ведет к появлению пыли. Сушка (включая распылительную), измельчение (дробление, помол), рассев, смешение и транспортировка смесей приводят к образованию особо тонкой пыли. Некоторое количество пыли выделяется при декорировании и обжиге изделий, а также при послеобжиговой  обработке. Выбросы пыли могут быть связаны не только с сырьевыми материалами, но и со сгоранием топлива.  Газообразные соединения в основном выделяются из сырьевых материалов при сушке и обжиге,  хотя при сжигании различных видов топлива также образуются загрязняющие газы, в частности,  SOx, NOx, HF, HCl, летучие органические соединения (ЛОС) и тяжелые металлы.  Вода расходуется в основном при роспуске глинистых материалов в процессе производства или при промывке оборудования, сбросы в воду также имеют место при работе скрубберов мокрой очистки газов. Вода, добавляемая непосредственно в сырьевую смесь, испаряется при сушке и обжиге.

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Техника безопасности и пожарная безопасность

       Сложность современного производства требует комплексного подхода к охране руда. В этих условиях предприятие решает следующие задачи:

· обучение работающих вопросам охраны труда;

· обеспечение безопасности производственного оборудования;

· обеспечение безопасности зданий и сооружений;

· обеспечение работающих средствами индивидуальной защиты;

    · обеспечение оптимальных режимов труда и отдыха;

· обеспечение безопасности производственных процессов;

· нормализация условий труда и др.

      Одним из важнейших направлений охраны труда на предприятиях является обеспечение работников инструкциями по охране труда. Данная работа должна осуществляться в соответствии с «Методическими указаниями по разработке правил и инструкций по охране труда», утверждёнными постановлением Минтруда РФ №129 от 1 июля 1993 года.

      Инструкция по охране труда - нормативный акт, устанавливающий требования по охране труда при выполнении работ в производственных помещениях, на территории предприятия, на строительных площадках и в иных местах, где производятся эти работы или выполняются служебные обязанности.

      Инструкции по охране труда могут быть типовые (отраслевые) для работников предприятий, участков и конкретного рабочего места.             Инструкции по охране труда разрабатываются на основе межотраслевых и отраслевых правил по охране труда и не должны им противоречить.

       Утверждённые инструкции для работников учитываются службой охраны труда предприятия в журнале учёта. Надзор и контроль за соблюдением правил и инструкций по охране труда осуществляется федеральными органами надзора.