Технология производства керамической плитки для полов

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«Самарский  государственный архитектурно-строительный университет»

Факультет: строительно-технологический

Кафедра: «Производство строительных материалов и конструкций»

 

Курсовая  работа

По дисциплине:

 Технология  изоляционных строительных

материалов  и изделий.

На тему:

Технология  производства керамической плитки для полов.

Выполнил(а): студент(ка) 4 курса, СТФ  ЗТ-92 группы Егорева Ирина   Принял: ассистент кафедры  ПСМИК         ___________/ Солопова  Г.А. / «___» _____________ 2013 г.

 

Г. Самара 2013

Содержание

 

1.Характеристика и номенклатура продукции……………………………………………… 3

2.Сырьевые  материалы и приготовление шихты…………………………..…………….. 7

3.Технология  производства….………………………………………………………………………...13

4.Режим работы  предприятия……………….……………………………………………………….17

5.Производительность  технологических переделов…………………………………………..………………………………………………………….. 19

6.Расчёт  и выбор оборудования……………………………………………………………………..23

7.Контроль  производства………………………………………………………………………………..26

8.Список  литературы………………………………………………………………………………………..32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика  и номенклатура продукции

Среди различных напольных  покрытий, керамическая напольная плитка занимает особое положение. Сегодня  в мире напольная плитка выпускается  в различных вариациях, каждая из которых призвана удовлетворить  самые разнообразные вкусы и  потребности. Так, "стандартная" модель представляет собой напольную плитку со средними показателями водопоглощения и износоустойчивости. Такие плитки для пола покрываются глазурью и  в продажу поступают в виде глянцевых и матовых напольных  керамических плиток. Другой тип плиток - "специальные" - производится специально для выполнения заранее определенных функций. Так, отдельные модели "специальных" плиток могут иметь разные формы, толщину, отличаться антистатическими свойствами и так далее. Такие плитки могут использоваться в разных целях и нуждах - не только в индивидуальных жилищах, но и в крупных организациях.

Поверхность

Керамическая плитка для  покрытия пола и облицовки стен бывает:

— Эмалированной (глазурованной) или не покрытой эмалью. Эмалированная  плитка имеет поверхность, покрытую слоем цветного стекла, придающего ей эстетические характеристики (цвет, блеск, декоративный рисунок, различные  оттенки и т.д.), а также технические  свойства (твердость, непроницаемость  и т.д.). Все эти характеристики как технические, так и эстетические, зависят от типа эмали и могут  варьироваться в весьма широких  пределах. Неэмалированная плитка практически  однородна по всей толщине и обычно не имеет никаких декоративных рисунков.

— С пористой или плотной  основой. Основа - это и есть собственно корпус плитки. Корпус может быть плотным (почти как стекло) или пористым. Естественно, речь тут может идти о порах, видимых только под микроскопом. Конечно же, никто количество пор  под микроскопом не считает, пористость определяется по количеству поглощенной  порами воды. И чем больше поглощается  воды, тем более пористым считается  корпус плитки.

— Прессованной или экструцированной. Прессование и экструзия - это  два метода формования, применяемых  в производстве керамической плитки. Прессованная керамическая плитка изготавливается  из порошкообразной смеси, уплотняющейся  и формующейся на прессе под высоким  давлением. Экструдированная плитка изготавливается  из тестообразной массы исходных материалов и формуется при прохождении  через экструдер. Прессование позволяет  получить поверхность лучшего качества и более точную геометрию плитки. Экструдирование - плитки более сложного формата.

— Из красной, белой или  бесцветной массы. В зависимости  от исходного сырья корпус плитки может быть цветным (от желтого до темно-красного с множеством промежуточных  тонов) или бесцветным (иногда белым). Цвет корпуса в эмалированной  плитке практического значения не имеет. Но, как правило, плитка с белым  корпусом пользуется большим спросом. В некоторых неэмалированных  изделиях различная окраска достигается  добавлением красящих пигментов.)

 

Размер

Керамические плитки для  пола выпускают стандартных размеров:

квадратные - 300 х300х 13, 250 х250, 200 х200х11, 150 х150 х11, 100 х100, 48 х48

мм;

прямоугольные - 400 х300, 300 х200, 300 х150, 200 х150, 200 х100 мм;

треугольные - 98 х139, 83 х118, 68 х97, 58 х83 мм;

четырехгранные - 100 х230, 85 х196, 75 х173 мм;

пятигранные - 200 х115, 170 х98, 150 х86,5 мм;

шестигранные - 200 х230, 170 х196, 150 х173 мм;

восьмигранные - 200 х70 х100, 170 х60 х85 мм.

 

При проектировании новых  предприятий рекомендуется закладывать  выпуск:

Плиток для полов

Крупноразмерных (более 150x150 мм)                                 - не менее 20 %

Глазурованных, декорированных                                          - не менее 25 %

Естественноокрашенных                                                        - не более 25 %

Керамическая плитка для  облицовки пола размером 48 х 48 мм идет на изготовление карт ковровой мозаики.

Примечание: 

Толщина плиток, кроме плинтусных, пирамидальных и рефленных, не должна превышать 6 мм. Толщина плинтусных, пирамидальных и рефленных не должна превышать 10 мм.

Длина -  не менее 7,5 

Ширина - координационный размер соответствует суммарной величине номинального размера плитки и ширины шва

Плотность

Плотность определяется путем  деления массы на его объем  и выражается в г/см3 или кг/м3.

Прочность

Этим качеством определяют способность материала противостоять  разрушению под воздействием внешних  сил, вызывающих в нем внутренние напряжения. Прочность характеризуется  пределом прочности при трех видах  воздействия — сжатии, изгибе и растяжении. Марку выясняют испытывая материал на сжатие и изгиб (кг/см2). Керамические изделия подразделяют на марки 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250 и 300.

Морозостойкость

Это способность материала, насыщенного водой, выдерживать  многократное попеременное замораживание (-15) и оттаивание (комнатная температура) без значительных технических повреждений  и ухудшений свойств. Керамические изделия делится на марки Мрз15, Мрз25, Мрз3О, Мрз35, Мрз50 и т.д.

Теплопроводность

Это свойство материала (керамическая плитка) передавать теплоту при наличии разности температур снаружи и внутри конструкции. Эта характеристика зависит от ряда факторов: природы и строения материала, пористости, влажности, а также от средней температуры, при которой происходит передача теплоты.

Водопоглощение

Так называют способность  материала впитывать и удерживать в своих порах влагу. Насыщение  материала водой ухудшает его  основные свойства, увеличивает теплопроводность и среднюю плотность, уменьшает  прочность.

Решающую роль при определении  назначения керамической плитки играют: влагопоглощение и сопротивление  истиранию (износостойкость). 
Влагопоглощение является критерием, который определяет многие технические и эксплуатационные характеристики плитки. Низкое влагопоглощение гарантирует более высокую морозоустойчивость плитки, а также существенно влияет на предельную прочность плитки. Прочность напольного покрытия из плитки с низким влагопоглощением будет намного выше, чем из плиток такой же толщины с пористой структурой тела.

Долговечность

Свойство долговечности  относится к комплексной характеристике качества и выражается в способности  сопротивляться сложному воздействию  внешних и внутренних факторов, проявляющихся  в эксплуатационный период работы .

 

Условное обозначение  плиток должно состоять из:

- буквенных обозначений:  П - плитка основная, ПБ - плитка  бордюрная, Г - глазурованная,  НГ - неглазурованная;

- цифр, обозначающих длину  и ширину (координационные размеры)  плитки в миллиметрах (в скобках  указывают номинальные размеры  в миллиметрах). Для бордюрных  плиток указывают только номинальные  размеры;

- обозначения настоящего  стандарта.

Примеры условных обозначений:

1. Плитка основная неглазурованная  с координационными размерами:  длина 300 мм, ширина 200 мм, номинальными  размерами: длина 297 мм, ширина 197 мм, толщина 8,5 мм

ПНГ 300 200 (297 197 8,5) ГОСТ 6787 - 2001.

 

 

Сырьевые материалы  и приготовление шихты.

 

 

• Главные сырьевые материалы.

Керамические материалы  получают из глиняных масс путем формования и последующего обжига. При этом часто имеет место промежуточная  технологическая операция — сушка  свежесформованных изделий.

 

По характеру строения черепка различают керамические материалы пористые (неспекшиеся) и  плотные (спекшиеся). Пористые поглощают  более 5% воды (по массе), в среднем  их водопоглощение составляет 8...20% по массе. Пористую структуру имеют кирпичи, блоки, камни, черепица, дренажные трубы и др.; плотную - плитки для полов, канализационные трубы, санитарно-технические изделия.

 

Сырьем для изготовления керамических материалов служат различные  глинистые и горные породы. Для  улучшения технологических свойств  глин, а также придания изделиям определенных и более высоких  физико-механических свойств к глинам добавляют кварцевый песок, шамот (дробленая обожженная при температуре 1ООО...14ОО°С огнеупорная или тугоплавкая  глина), шлак, угольную пыль.

 

Глиняные материалы образовались в результате выветривания изверженных  полевошпатовых горных пород. Процесс  выветривания горной породы заключается  в механическом разрушении и химическом разложении. Механическое разрушение происходит в результате воздействия  переменной температуры и воды. Химическое разложение происходит, например, при  воздействии на полевой шпат воды и углекислоты, в результате чего образуется минерал каолинит.

 

Глиной называют землистые  минеральные массы или обломочные горные породы, способные с водой  образовывать пластичное тесто, по высыхании  сохраняющее приданную ему форму, а после обжига приобретающее  твердость камня. Наиболее чистые глины  состоят преимущественно из каолинита  и называются каолинами. В состав глин входят различные оксиды (AI2O3, SiO2, Fe2O3, CaO, Na2O, MgO и K2O), свободная и химически  связанная вода и органические примеси.

 

• Вспомогательные материалы.

 

Для получения керамических изделий с определенными свойствами в глину вводят различные добавки:

1.Отощающие добавки (кварцевый песок, дегидратированную глину, шамот, бой кирпича, измельченный шлак, золу и др.) вводят для уменьшения пластичности глин и, следовательно, линейной усадки при сушке и обжиге за счет меньшей водопотребности глиняного теста.

 

 2.Выгорающие добавки (древесные опилки, угольный порошок, торфяную пыль, коксовую мелочь, золы ТЭС и др.) вводят для получения изделий с меньшей средней плотностью и повышенной пористостью. Опилки улучшают формовочные свойства глиняной массы, но снижают прочность изделий и повышают водопоглощение. Однако благодаря длинным волокнам они армируют глиняную массу и повышают сопротивление разрыву и трещиностойкость в сушке.

 

3.Обогащающие и пластифицирующие добавки (высокопластичные глины, бентонитовые глины, отходы при добыче угля, ЛСТ и др.) вводят в глины для обогащения малоглиноземистого сырья, увеличения его пластичности, улучшения формовочных и сушильных свойств глин.

 

4.Плавни вводят в сырьевую смесь для того, чтобы повысить плотность изделий, получить сплавленную массу. Они способны при обжиге образовывать с SiO2 и А12О3 более легкоплавкие силикатные расплавы.

 

 

Большое влияние на свойства глины оказывают примеси.

• Подготовка сырьевых материалов.

 

Карьерная глина в естественном состоянии обычно непригодна для  получения керамической плитки, поэтому  проводится ее обработка с целью  подготовки массы. Подготовку глин целесообразно  вести сочетанием естественной и  механической обработки. Естественная обработка подразумевает собой  вылеживание предварительно добытой  глины в течении 1-2 лет при периодическом  увлажнении атмосферными осадками или  искусственном замачивании и  периодическом замораживании и  оттаивании. Механическая обработка  глин производится с целью дальнейшего  разрушения их природной структуры, удаления или измельчения крупных  включений, удаление вредных примесей, измельчение глин и добавок и  перемешивание всех компонентов  до получения однородной и удобоформуемой массы.

 

Имеется две технологии приготовления  смеси: «мокрая» и «сухая».

 

1) При «мокрой» технологии  сырьевые ингредиенты подвергаются  измельчению и смешиванию в  барабанных дробилках в присутствии  воды. Дробилки представляют собой  огромные барабаны, вращающиеся  вокруг оси: измельчающие детали (камни или шарики из спеченной  смеси окиси алюминия), ударяя  друг по другу, производят раздавливание  сырьевых ингредиентов. В результате  измельчения получается водная  суспензия сырья (шликер).