Tipos de materiales cerámicos de propiedades básicas. Tipos y propiedades de los productos cerámicos. Procesamiento manual de productos.

La cerámica como sólido policristalino generalmente consta de tres fases principales:

• cristalino, formado por granos,
• vítreo (amorfo) - en forma de capas ubicadas entre los granos,
• gas: en forma de poros entre granos rodeados por capas de la fase amorfa.

Porcelana
Loza
Productos de piedra fina
mayólica
Terracota
Cerámica de alfarería
Cerámica de arcilla refractaria

La principal diferencia entre los materiales cerámicos es la diferente composición y relación entre las tres fases que determinan las propiedades de los productos cerámicos. Estructura, es decir La estructura del cuerpo cerámico depende de la composición de las materias primas y de la tecnología del material. Por dispersión (tamaño) de elementos estructurales. materiales cerámicos Hay cerámica fina y cerámica gruesa. Si la cerámica está formada por granos finamente dispersos, su fractura es uniforme y las partículas son indistinguibles, entonces dicho material se clasifica como cerámica fina (principalmente porcelana, loza, mayólica, etc.). Si se observan granos grandes en la estructura de la cerámica, la estructura en sí es heterogénea, entonces tenemos un producto cerámico tosco (productos de arcilla refractaria, alfarería, terracota). cerámica y la terracota, hecha de arcillas de alta calidad sin mezcla de partículas grandes, también puede clasificarse como productos cerámicos finos, lo que indica las convenciones de tal división.

Los principales tipos de materiales cerámicos: porcelana, loza, productos de piedra fina, mayólica, terracota, cerámica, cerámica de arcilla refractaria.

La porcelana es un tipo de cerámica blanca con una fractura concoidea densa, el mayor logro de la tecnología cerámica. Para fabricar porcelana se utilizan arcillas refractarias de cocción blanca y caolines, cuarzo y feldespatos (la proporción entre plástico y materiales de desecho es de 1:1). Hay porcelana blanda y dura. Las características distintivas del porcelánico son: blancura, translucidez, resistencia mecánica, dureza, resistencia térmica y química. Ámbito de aplicación: desde la fabricación de platos y productos técnicos hasta la creación de obras de arte únicas.

La loza (del nombre de la ciudad italiana de Faenza) es un tipo de cerámica blanca con una fractura finamente porosa. Para la fabricación de loza se utilizan arcillas refractarias de cocción blanca, cuarzo y diversos aditivos. A diferencia de la porcelana, tiene un fragmento poroso opaco, la temperatura de la cocción residual excede la temperatura del vertido. Hay loza blanda y dura. Ámbito de aplicación: fabricación de vajillas, productos técnicos, productos decorativos, cerámica de construcción.

Los productos de piedra fina son un tipo de cerámica caracterizada por un fragmento sinterizado blanco o coloreado con una fractura concoidea uniforme. Para la fabricación de productos de piedra fina se utilizan arcillas refractarias y refractarias, cuya composición química varía dentro de límites bastante amplios. Los productos de piedra fina se distinguen entre sinterización a baja y alta temperatura. Dependiendo de las materias primas utilizadas, del grado de sinterización, del color del fragmento y de las características de la tecnología, los productos de piedra fina reciben distintos nombres: semiporcelánico, gres porcelánico de baja temperatura, “artículos de piedra”, etc. Los productos de piedra se caracterizan por una baja absorción de agua (0,5...5,0%). Su ámbito de aplicación: fabricación de vajillas, cerámica decorativa e interior.

La mayólica (del nombre de la isla de Mallorca) es un tipo de cerámica con un fragmento poroso, de color natural, desde el crema claro hasta el rojo (ladrillo), cubierto con un esmalte transparente u opaco (opaco). Para hacer mayólica, se utilizan arcillas de bajo punto de fusión en forma pura o con la adición de aditivos diluyentes y fundentes. A menudo, los productos de mayólica se cubren con una capa de arcilla blanca, engobe, que oculta el color natural del fragmento. La baja temperatura de cocción del vidriado de mayólica (960-1050 °C) permite el uso de una amplia paleta de esmaltes y esmaltes de colores para la decoración. Ámbito de aplicación: fabricación de vajilla, azulejos de revestimiento, cerámica decorativa.

La terracota (terra (italiano) – tierra, cotta – quemada) es un tipo de cerámica, productos cerámicos sin esmaltar con un fragmento poroso. Para hacer terracota se utilizan arcillas de alta calidad, de baja contracción, que tienen un color uniforme y un punto de fusión relativamente alto. A veces la terracota se cubre con engobe. Ámbito de aplicación: realización de esculturas, azulejos, azulejos, etc.

Las cerámicas son productos cerámicos con el color natural de la arcilla cocida, de porosidad relativamente alta, de grano fino, generalmente sin esmaltar. Para realizar este tipo de cerámica se utilizan arcillas cerámicas fusibles locales sin el uso de ningún otro componente excepto pequeñas adiciones de arena de cuarzo. A veces los productos se cubren con una capa de engobe o glaseado. Ámbito de aplicación: elaboración de platos, bisutería, souvenirs.

La cerámica refractaria es un tipo de producto cerámico tosco que tiene un fragmento poroso, de grano grueso y a menudo de color claro. La chamota es arcilla molida quemada. Para unir los granos de chamota en los productos de chamota se utilizan arcillas, amasándolas hasta formar una masa plástica. A partir de masas de arcilla refractaria se fabrican pequeñas esculturas, jarrones de suelo, ladrillos y algunos otros tipos de cerámica arquitectónica.

Todo lo anterior materiales cerámicos, por diferentes que sean en la composición de las materias primas y, en consecuencia, en la composición química final y propiedades de los productos, están unidos por una tecnología que determina la secuencia de operaciones.

Diagrama de flujo esquemático para la producción de cerámica.

1. Adquisición de materias primas (arcilla, arcilla refractaria, arena, etc.)
2. Preparando el material de moldeo
3. Moldura
4. El secado
5. Incendio

MATERIALES DE PIEDRA COCIDA

Preservación de materiales pétreos de la destrucción.

Las principales causas de la destrucción de materiales de piedra natural en estructuras: congelación del agua en poros y grietas, que provoca tensiones internas; cambios frecuentes de temperatura y humedad, que provocan la aparición de microfisuras en el material; el efecto disolvente del agua y la disminución de la fuerza tras la saturación de agua; Corrosión química que se produce bajo la influencia de gases contenidos en la atmósfera (SO 2, CO 2, etc.) y sustancias disueltas en el agua subterránea o de mar.

Protección constructiva Las partes abiertas de las estructuras (zócalos, cornisas, cinturones, pilares, parapetos) se reducen a darles una forma que facilite el drenaje del agua. Esto también se ve facilitado por la superficie lisa y pulida del revestimiento y las piezas perfiladas.

Para materiales pétreos porosos que no se pueden pulir, utilice protección química, por ejemplo, impregnando la capa superficial con compuestos selladores y aplicando compuestos hidrofobizantes (repelentes al agua) a la superficie frontal. silicofluoración(o acanalado) se utilizan para aumentar la durabilidad del revestimiento externo y otros materiales obtenidos de rocas carbonatadas. Cuando la piedra caliza se impregna con una solución de flauta (sal de ácido hidrofluorosilícico), se produce una reacción química.

2CaCO 3 + MgSiF6 = 2CaF 2 + MgF 2 + SiO 2 + 2CO 2

Las sustancias insolubles en agua resultantes CaF 2, MgF 2 y SiO 2 se depositan en los poros y compactan la capa exterior de la piedra. Como resultado, su absorción de agua disminuye y aumenta la resistencia a las heladas; El revestimiento de piedra está menos contaminado con polvo.

Los materiales pétreos porosos sin carbonato se tratan previamente con soluciones acuosas de sales de calcio (por ejemplo, CaCl 2) y luego se impregnan con flautas.

Hidrofobización, es decir. la impregnación con compuestos hidrófobos (por ejemplo, líquidos organosilícicos) reduce la penetración de humedad en la piedra porosa, en particular durante la succión capilar. Para proteger la piedra de la corrosión, se utilizan materiales poliméricos formadores de película, transparentes y pintados. La superficie de la piedra también se impregna con un monómero y luego se polimeriza.

La cerámica (del griego "keramos" - arcilla) se refiere a materiales y productos de piedra artificial obtenidos mediante cocción a alta temperatura de arcillas con aditivos minerales.

Clasificación de productos cerámicos. Según la estructura del fragmento se distinguen: a) denso productos con fragmento sinterizado (el material del que se fabrican los productos cerámicos después de la cocción se denomina fragmento cerámico en tecnología cerámica) y una absorción de agua inferior al 5% (baldosas para suelos y revestimientos de fachadas, ladrillos de clinker); b) poroso productos con una absorción de agua superior al 5% (paredes, azulejos para revestimiento de paredes interiores).

Los productos cerámicos se distinguen por su finalidad: para paredes (ladrillo y piedra cerámica); revestimiento de fachadas (ladrillos y piedras caravistas); baldosas para revestimiento interior de paredes y suelos; tejas); equipos sanitarios (productos de loza); carreteras y comunicaciones subterráneas (ladrillos, tuberías, etc.); aislamiento térmico (ladrillo ligero, productos perfilados); productos resistentes a los ácidos (ladrillos, tejas, tuberías, etc.); refractarios; Masillas para hormigón ligero (arcilla expandida, agloporita).

Materias primas para la elaboración de productos cerámicos. La principal materia prima para la producción de productos cerámicos de construcción son las materias primas arcillosas, que se utilizan en forma pura y, más a menudo, en mezcla con aditivos (incrustantes, plastificantes, formadores de poros, fundentes, etc.).

Propiedades básicas de las arcillas como materia prima para la producción de cerámica.: la plasticidad y cohesividad de la masa de arcilla, la capacidad de endurecerse cuando se seca y volverse irreversiblemente parecida a una piedra cuando se cuece.

El plastico La arcilla está garantizada por el contenido de partículas de arcilla laminares con un tamaño de 0,005 mm o menos. La presencia de finas capas de agua entre estas partículas, debido a la acción de fuerzas moleculares y capilares, asegura la cohesión de las partículas y su capacidad de deslizarse entre sí sin pérdida de cohesión.

Al secarse, la masa de arcilla pierde agua y disminuye de volumen. Este proceso se llama contracción del aire(2-12% en volumen). En este caso, la arcilla se endurece, pero cuando se le añade agua vuelve a un estado plástico. Cuando se cuece a una temperatura de aproximadamente 1000 °C, la masa cerámica pierde irreversiblemente sus propiedades plásticas y, debido a la formación de nuevos minerales, adquiere un estado pétreo, resistencia al agua y solidez. Al mismo tiempo, se produce una mayor compactación y contracción del material, lo que se denomina contracción al fuego(2-8%). La capacidad de las arcillas para compactarse durante la cocción y formar un fragmento parecido a una piedra se llama sinterabilidad de las arcillas. Dependiendo de la temperatura de cocción se obtiene una astilla porosa (aproximadamente 1000 °C) o sinterizada (más de 1100 °C).

Principales tipos de productos cerámicos.– se trata de productos para paredes, materiales y productos de revestimiento, materiales cerámicos y productos para usos especiales.

Productos de pared. El grupo de materiales cerámicos para paredes incluye ladrillos (simples, engrosados, de tamaño modular) y piedras producidas mediante prensado semiseco o moldeado de plástico, así como bloques y paneles de gran tamaño. El ladrillo cerámico simple tiene forma de paralelepípedo rectangular con aristas lisas, aristas rectas y esquinas de 250´120´65 mm; engrosado – dimensiones 250´120´88 mm. El ladrillo se puede producir macizo (sin huecos y con huecos tecnológicos en una cantidad no superior al 13%) y hueco (con disposición vertical u horizontal de los huecos), y piedras, solo huecas. La densidad de ladrillos y piedras, dependiendo de la presencia y número de huecos, oscila entre 1400 y
1900 kg/m 3, conductividad térmica – de 0,4 a 0,8 W/(m × ºС). Según estos indicadores, los ladrillos y piedras huecos, así como los ladrillos huecos porosos (se añaden aditivos combustibles a la masa cerámica) pertenecen al grupo de productos cerámicos de pared eficaces. Además, estos tipos de ladrillos y piedras se dividen en condicionalmente efectivos, que mejoran las propiedades térmicas de las paredes, y efectivos, que permiten reducir significativamente el espesor de las paredes.

marca de piedras fortaleza determinado según los valores de la resistencia a la compresión, y para los ladrillos, también teniendo en cuenta la resistencia a la flexión. Los grados de resistencia de los ladrillos macizos, así como de los ladrillos huecos y las piedras con huecos verticales son 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250 y 300, y con huecos horizontales: 25, 35, 50, 100. Grados de ladrillos y piedras por resistencia a las heladas – F 15, F 25, F 35, F 50. Absorción de agua No debe ser inferior al 8% para ladrillos macizos ni inferior al 6% para productos huecos. Peso Los ladrillos secos no deben pesar más de 4,3 kg, las piedras, no más de 16 kg.

Estos productos se utilizan para la colocación de paredes exteriores e interiores, colocación de cimientos (de ladrillo macizo).

Materiales y productos de revestimiento. Se distinguen: productos de revestimiento de fachadas: ladrillos y piedras de revestimiento cerámico (se colocan en la pared del edificio junto con los ordinarios, se diferencian de estos últimos en mayores propiedades físicas y mecánicas y una apariencia mejorada); productos cerámicos para revestimiento de interiores: baldosas para revestimiento de paredes interiores (utilizadas en baños, cocinas, baños, lavanderías, estaciones de metro, etc.); baldosas. La magnitud de la principal, además de tamaño y apariencia, indicador estandarizado para baldosas cerámicas – absorción de agua– es importante a la hora de elegir material para revestir habitaciones con condiciones húmedas y baldosas para suelos. En condiciones normales de funcionamiento (en interiores), este parámetro no tiene un efecto notable en las propiedades de consumo de las baldosas cerámicas. Surge una situación completamente diferente cuando se utilizan baldosas en exteriores: resistencia a las heladas Los productos cerámicos dependen directamente de la absorción de agua. Se cree que las baldosas con una absorción de agua inferior al 3% son adecuadas para su uso en exteriores (porche, balcón, etc.) o en habitaciones sin calefacción. Cubierta de baldosas cerámicas para mejorar la apariencia y brindar protección adicional. vidriar.

Granito cerámico Pertenece a la misma clase de materiales de acabado que las baldosas cerámicas, pero se diferencia de ellas por sus mayores características mecánicas (resistencia, dureza y resistencia al desgaste), así como por una textura que imita la piedra natural. Este conjunto de propiedades se consigue mediante el uso de una mezcla de arcillas y aditivos minerales, de composición similar a la masa de porcelana. Las baldosas moldeadas a partir de esta mezcla bajo alta presión (hasta 50 MPa) se someten a una cocción a alta temperatura (más de 1200 ° C), lo que conduce a la sinterización de la masa y proporciona un fragmento extremadamente duro y denso, prácticamente desprovisto de poros y vacíos. Esto le permite evitar aplicar una capa protectora de esmalte a la superficie de la baldosa.

Las baldosas cerámicas y el gres porcelánico se fabrican en formatos: de 15´15 a 40´40 y 30´60 cm, el espesor de las baldosas de revestimiento suele ser de 5; 6 milímetros; baldosas y gres porcelánico – 8,5; 12; 15 milímetros.

Materiales cerámicos y productos para usos especiales. Producen ladrillos y piedras cerámicas para albañilería y revestimiento de chimeneas y hornos industriales; piedras trapezoidales para la construcción de colectores subterráneos; ladrillos de clinker para pavimentar calles y caminos, suelos, revestimiento de terraplenes, etc.; tejas de arcilla: el tipo más antiguo de materiales para techos; tuberías de cerámica: tuberías de alcantarillado (con un fragmento denso) y tuberías de drenaje (con un fragmento poroso); productos cerámicos termoaislantes: cerámica celular, arcilla expandida; materiales refractarios (fabricados en forma de ladrillos, bloques, losas de diversas materias primas utilizando tecnología cercana a la cerámica).

Cerámica (materiales cerámicos): materiales policristalinos obtenidos mediante la sinterización de arcillas y sus mezclas con aditivos minerales, así como óxidos metálicos y otros compuestos refractarios. La gente empezó a utilizar materiales cerámicos a partir del V milenio antes de Cristo. mi.

La cerámica técnica incluye materiales cerámicos sintetizados artificialmente de diversas composiciones (químicas y de fase). Los principales componentes de la cerámica técnica son los óxidos, los compuestos metálicos libres de oxígeno y las arcillas.

Cabe señalar que cualquier material cerámico es un sistema multifásico. Las cerámicas pueden contener fases cristalinas, vítreas y gaseosas.

La fase cristalina representa ciertos compuestos químicos o soluciones sólidas. Esta fase forma la base de la cerámica y determina los valores de su resistencia mecánica, resistencia al calor y otras propiedades básicas.

La fase vítrea se encuentra en la cerámica en forma de capas de vidrio que conectan la fase cristalina. Normalmente, las cerámicas contienen entre un 1 y un 10% de fase vítrea, lo que reduce la resistencia mecánica y empeora el rendimiento térmico del material. Sin embargo, los componentes formadores de vidrio (sustancias arcillosas) facilitan la tecnología de fabricación de los productos.

La fase gaseosa está formada por gases situados en los poros de la cerámica. En base a esta fase, las cerámicas se dividen en densas, sin poros abiertos y porosas. La presencia de poros incluso cerrados es indeseable, ya que esto reduce la resistencia mecánica del material.

Las cerámicas técnicas se caracterizan por una variedad de composiciones y propiedades. Dado que los diferentes tipos de cerámica difieren en materia de materias primas, composición, estructura y propiedades, la tecnología de su producción (mezcla, moldeado y cocción) puede considerarse una característica unificadora de estos materiales.

Los materiales cerámicos se caracterizan por propiedades comunes (alto punto de fusión, alta dureza y módulo elástico, inercia química). Además, estos materiales se distinguen por una amplia gama de propiedades eléctricas y térmicas (desde superconductores hasta dieléctricos, desde aislantes térmicos hasta materiales altamente disipadores de calor) y tienen propiedades específicas (emisivas, ópticas, nucleares, catalíticas). La cerámica se utiliza para fabricar joyas, materiales de construcción (incluidos azulejos y ladrillos), platos (porcelana y arcilla), revestimientos de hornos, herramientas de corte, piezas de equipos químicos y metalúrgicos, sellos para bombas que funcionan en condiciones de desgaste abrasivo, piezas de motores ( turbinas de combustión interna y de gas) y cohetes, etc.

La mayoría de los materiales cerámicos son compuestos que contienen oxígeno. Estos incluyen compuestos de silicato (a base de arcillas y otros silicatos) y óxidos metálicos refractarios puros (óxidos de berilio, magnesio, aluminio, circonio, hafnio, etc.).

Los compuestos libres de oxígeno incluyen materiales cerámicos compuestos por carburos, nitruros, boruros, siliciuros, etc.

Existen materiales cerámicos porosos y densos (cerámica pétrea); grueso (con una estructura heterogénea) y fino (con una estructura cristalina fina).

Cerámica de óxido de aluminio A1 2 O 3 (corindón) tiene una alta resistencia que se mantiene a altas temperaturas. La cerámica de corindón es químicamente resistente y es un excelente dieléctrico. Los productos fabricados con este material se utilizan en muchos campos de la tecnología (placas cortadoras utilizadas a altas velocidades de corte, calibres, matrices para trefilar alambre de acero, boquillas, piezas de hornos de alta temperatura, cojinetes de cintas transportadoras de hornos, piezas de bombas, bujías en interiores motores de combustión). Como material de vacío se utilizan cerámicas a base de óxido de aluminio con una estructura densa y como material aislante térmico, cerámicas porosas. En crisoles de corindón se funden diversos metales, óxidos y escorias.

Características óxido de circonio(ZrO 2) son de naturaleza débilmente ácida o inerte y tienen baja conductividad térmica. Temperaturas de aplicación recomendadas para cerámicas ZrO 2 2.000…2.200 °C; se utiliza para la fabricación de crisoles refractarios para fundir metales y aleaciones, como aislamiento térmico de hornos, aparatos y reactores, como revestimiento de metales para protegerlos de las temperaturas.

Cerámica a base de óxidos de magnesio y calcio. Es resistente a la acción de escorias básicas de diversos metales, incluidos los alcalinos. Pero la resistencia térmica de dichos materiales es baja. El óxido de magnesio es volátil a altas temperaturas y el óxido de calcio es capaz de hidratarse incluso en el aire (se utilizan para fabricar crisoles). Además, el MgO se utiliza para revestir hornos, equipos pirométricos, etc.

Cerámicas de óxido de berilio Tiene una alta conductividad térmica, lo que le da a este material una alta resistencia al calor, pero sus propiedades de resistencia son bajas. El óxido de berilio tiene la capacidad de disipar radiación ionizante de alta energía, tiene un alto coeficiente de moderación de neutrones térmicos y se utiliza para fabricar crisoles para fundir algunos metales puros, así como cerámicas de vacío en reactores nucleares.

Cabe señalar que se han desarrollado y utilizado materiales cerámicos a base de óxidos de titanio, torio, uranio, etc.

Las cerámicas sin oxígeno se crean a base de compuestos que no contienen oxígeno. Estos incluyen compuestos de elementos con carbono (MeC) - carburos, con nitrógeno (MeN) - nitruros, con boro (MeV) - boruros, con silicio (MeSi) - siliciuros y con azufre (MeS) - sulfuros. Estos compuestos se caracterizan por una alta resistencia al fuego (2.500...3.500 °C), dureza (a veces como el diamante) y resistencia al desgaste (respecto a ambientes agresivos). Al mismo tiempo, los materiales son muy frágiles. La resistencia a la oxidación a altas temperaturas (resistencia a las incrustaciones) de los carburos y los boruros es de 900...1.000 °C, para los nitruros es ligeramente inferior. Los siliciuros pueden soportar temperaturas de 1.300...1.700 °C (se forma una película de sílice en la superficie).

Los carburos de silicio, cromo, titanio, tungsteno y otros se utilizan ampliamente. El carburo de silicio se utiliza para fabricar refractarios, materiales estructurales, materiales abrasivos, materiales eléctricos, etc. El carburo de titanio se utiliza para fabricar piezas para bombas de la industria química, álabes de turbinas de gas, electrodos, aleaciones duras, etc. El carburo de tungsteno se utiliza principalmente para la producción. de aleaciones duras para cortadores, cortadores y otras herramientas.

Los nitruros son compuestos de nitrógeno con elementos más electropositivos, principalmente metales. Los compuestos refractarios con alta dureza, buena resistencia al desgaste y resistencia química son los nitruros de aluminio, boro, silicio y titanio.

El nitruro de aluminio también tiene buenas propiedades de aislamiento eléctrico. Se utiliza como material aislante eléctrico, refractario (crisoles, revestimientos de hornos) y con él se fabrican bigotes (para reforzar materiales compuestos). Las propiedades mecánicas de las modificaciones superduras del nitruro de boro son cercanas a las propiedades del diamante. Se utilizan para la producción de materiales para herramientas y materiales superduros como “borazon”, “hexanita”, “elbor”. El nitruro de silicio se utiliza como material para herramientas, material estructural, material de fricción y material refractario. El nitruro de titanio se utiliza para recubrir las superficies de moldes y como revestimiento decorativo de color dorado. Los nitruros de molibdeno y niobio son superconductores a determinadas temperaturas.

Los boruros tienen propiedades metálicas. Son resistentes al desgaste, duros, resistentes a la oxidación y la conductividad eléctrica de los boruros es muy alta. En tecnología se utilizan diboruros de metales refractarios (TiB 2, ZrB 2, etc.). Están dopados con silicio o disiliciuros, lo que los hace estables hasta el punto de fusión. El diboruro de circonio es estable en fundiciones de aluminio, cobre, hierro fundido, acero, etc. Se utiliza para la fabricación de termopares que funcionan a temperaturas superiores a 2000 °C en ambientes agresivos, así como tuberías, recipientes y crisoles. Debido a su alto nivel de propiedades mecánicas, resistencia al calor y resistencia al calor, los boruros se utilizan ampliamente como materiales estructurales para componentes y partes de turbinas de gas, motores a reacción, para boquillas rociadoras de metal, cubiertas de termopares, etc.

Los siliciuros se diferencian de los carburos y boruros en sus propiedades semiconductoras, resistencia a las incrustaciones y resistencia a ácidos y álcalis. Estos materiales se pueden utilizar a temperaturas de 1.300...1.700 °C, a temperaturas de 1.000 °C no interactúan con plomo, estaño y sodio fundidos. El disiliciuro de molibdeno (MoSi2) se utiliza más ampliamente como calentador eléctrico estable en hornos a temperaturas de 1.700°C durante varios miles de horas. Las palas de las turbinas de gas y los revestimientos de las toberas del motor están fabricados de MoSi 2 sinterizado. En la ingeniería radioeléctrica y eléctrica, los siliciuros se utilizan como materiales semiconductores de alta temperatura.

Los sulfuros (dependiendo de la proporción de azufre a metal en el compuesto) son semiconductores ordinarios, semiconductores de espacio estrecho o tienen propiedades metálicas. Estos materiales se utilizan en ingeniería eléctrica y electrónica. Los sulfuros se caracterizan por una alta resistencia química a los metales fundidos y las sales a altas temperaturas. Los sulfuros se utilizan como refractarios para crisoles y otros productos en metalurgia de precisión, y en la industria química se utilizan como catalizadores.

Cabe señalar que se están desarrollando nuevas composiciones de materiales cerámicos, se mejoran las tecnologías para producir productos a partir de estos materiales y el alcance de su aplicación se expande constantemente.

Las cerámicas son materiales policristalinos que se obtienen sinterizando arcillas naturales y sus mezclas con aditivos minerales, así como óxidos metálicos y otros compuestos refractarios.

La cerámica es conocida por la humanidad desde la antigüedad. Así, durante las excavaciones en Mesopotamia se encontraron productos cerámicos elaborados hace unos 15 mil años antes de Cristo. En Egipto, a partir del quinto milenio antes de Cristo. es decir, la cerámica se convierte en un producto industrial.

La cerámica también estuvo muy extendida en nuestra tierra natal. Una cantidad significativa de productos cerámicos se descubrió durante las excavaciones de antiguos asentamientos en la región de Kiev, que datan del período de formación de la Rus de Kiev.

En los siglos XVI-XVIII. Se intensifica el desarrollo de la producción de cerámica en Rusia, se emite un Decreto especial sobre la piedra, que regula los requisitos para ello. En el siglo 19 La industria cerámica en Rusia continúa desarrollándose intensamente: se están construyendo grandes fábricas en Moscú, San Petersburgo, Jarkov, Kiev y Yekaterinoslav.

Después de la Gran Revolución Socialista de Octubre de 1919, se creó en Leningrado el Instituto Estatal de Investigaciones Científicas de Cerámica (GIKI). En los años anteriores a la guerra, los especialistas soviéticos desarrollaron diseños para hornos de túnel continuo y secadores, completaron la creación de una base científica para la industria cerámica y refractaria y posteriormente crearon varios institutos de investigación.

La industria cerámica todavía se está desarrollando rápidamente. Se presta especial atención a acelerar el desarrollo y la implementación de la cocción de alta velocidad de productos cerámicos y al reequipamiento técnico de producción. La producción de revestimientos cerámicos de colores y pavimentos de gran formato está aumentando.

En las fábricas de cerámica para la construcción se están creando nuevas líneas transportadoras con mayor capacidad (hasta 1 millón de m2 por año) para la producción de baldosas con total automatización de todo el proceso de producción, hasta la clasificación y el embalaje.

A los trabajadores de la industria de materiales de construcción se les ha encomendado una tarea importante y responsable: aumentar, en primer lugar, el volumen de producción de materiales de construcción mejorando el uso de las capacidades de producción existentes y el reequipamiento técnico de las empresas existentes.

Se seguirá desarrollando la industria cerámica de la República Socialista Soviética de Ucrania, que cuenta con importantes reservas de materias primas arcillosas. La dirección principal de su desarrollo es la reconstrucción y expansión de las empresas existentes, la introducción de equipos tecnológicos de alto rendimiento.

Las cerámicas de revestimiento incluyen materiales para revestimiento exterior (ladrillos y piedras caravista, losas y tejas de fachada, terracota), para revestimiento interior de edificios (losas y tejas), para carreteras y suelos (clinker, losas y tejas).

Los productos destinados a la decoración artística de edificios, interiores, transiciones pertenecen a la cerámica arquitectónica y artística, cuya peculiaridad es una amplia variedad de productos sin esmaltar (terracota), esmaltados, engobados y decorados con perfiles complejos y grandes tamaños.

2.4.2. Gama de productos

Piedras vista de ladrillo y cerámica Según su finalidad, son ordinarias (para paredes lisas) y perfiladas (para cornisas, ménsulas, etc.). Estos productos deben tener una configuración determinada y al menos dos caras adyacentes (ladrillo común). Para productos perfilados, los lados frontales son, además del perfilado, los lados superior e inferior adyacentes a él en 73 veces la longitud. Las dimensiones del ladrillo son 250x120x65 mm, las piedras de revestimiento cerámico son 250x120x140 mm.

Según GOST 7484-78, los ladrillos se producen en los grados 300, 250, 200, 150, 125, 100 y 75. Los límites de resistencia a la flexión son respectivamente iguales a: 4; 3,6; 3.4; 2,8; 2,5; 2.2; 1,8 MPa, absorción de agua, del 6 al 14% y para arcillas de combustión blanca, no más del 12%. En cuanto a la resistencia a las heladas, el ladrillo debe cumplir con los grados Mrz 25, Mrz 35 y Mrz 50.

Ladrillo y piedras de revestimiento. diseñado para revestir edificios y tiene unas dimensiones de 250x120x65; 250x120x88; 250x138x120 mm, grados de ladrillo: 300, 250, 200, 150, 125, 100 y 75. Si es necesario obtener productos coloreados, se utilizan diversos aditivos para colorear toda la masa de productos durante su producción o una fina capa de engobe o Se aplica glaseado a las superficies de los pinchos y las cucharas. Las superficies se texturizan mediante moleteado con rodillos, peines y hormigón proyectado.

Losas de fachada Se fabrican en tipos ordinarios, de esquina y de dintel. Según el tipo de superficie frontal, se dividen en planas, rústicas y perfiladas, y según su diseño, en macizos y huecos. Durante la producción, se pueden pintar en varios colores. Según GOST 13996-84, las losas se producen en los siguientes tamaños: 50x50x(2-4); 25x25x(2-4); 20x20x(2-4); 48x48x4; 20x20x4; (90-120)x(40-60)x(5-6)mm. La absorción de agua de los productos no debe ser superior al 14%, y para las baldosas de arcilla blanca, no más del 10%. Resistencia a las heladas: al menos 35 ciclos. Las placas de moldura de plástico se caracterizan por una resistencia a la compresión de al menos 14,7 MPa, y para las semisecas, de al menos 9,9 MPa. La resistencia a la flexión no es inferior a 2,74 y 1,57 MPa, respectivamente.

Productos de terracota- Se trata de productos cerámicos lisos, sin esmaltar y de colores naturales. La terracota incluye todos los productos cerámicos sin esmaltar que tienen propiedades artísticas y decorativas.

Azulejos de loza utilizado para revestimiento de interiores. Están hechos de masas de loza y cubiertos en la parte frontal con esmalte transparente o sólido.

La forma de las baldosas se produce cuadrada, con dimensiones de 150x150x5 y 100x100x5 mm, rectangular - 75x150x5 mm y con forma, que se dividen en esquina, cornisa y zócalo.

Según GOST 6141-82, las baldosas se caracterizan por una resistencia a la compresión de 98-127,4 MPa y una resistencia a la flexión por impacto de 0,16-0,19 MPa; La absorción de agua no debe ser superior al 16%. Las baldosas esmaltadas deben ser resistentes al gas y al agua.

Las baldosas, según GOST 6787-80, están disponibles en los siguientes tamaños, mm 50x50x(10-15); 100x100x10; 150x150x10; 150x150x13; 150x74x13; 100x115x10 (hexagonal); 150X50X80X13 (octogonal), etc. La resistencia a la compresión de la loseta es de 180-250 MPa, la absorción de agua no supera el 5% y la dureza de Mohs es 7-8.

De acuerdo con GOST 6787-80, las baldosas con dimensiones 48x48x(4-6) y 48x22x(4-6) mm se pueden pegar sobre papel y producir en forma de alfombras.

2.4.3. Características de las materias primas.

Las materias primas para la producción de productos cerámicos de acabado son arcillas y aditivos.

Arcillas- rocas sedimentarias, cohesivas y no consolidadas que consisten principalmente en minerales arcillosos. En términos de composición fraccionada, se trata de polvos finos que contienen más de la mitad de partículas con un tamaño inferior a 0,01 mm, incluido al menos el 25 % de partículas con un tamaño inferior a 0,001 mm.

Para la producción de cerámicas de construcción toscas, incluidas las cerámicas de revestimiento, una característica importante es el punto de fusión de las arcillas, según el cual se dividen en fusibles (hasta 1350°C), refractarias (hasta 1580°C) y refractarias (por encima de 1350°C). 1580°C).

Muy a menudo, en la producción de cerámicas para el acabado de edificios, se utilizan arcillas fusibles, que tienen una composición mineralógica bastante variada y no contienen más del 18% de alúmina y hasta un 80% de sílice.

Los óxidos que componen las arcillas tienen diferentes efectos sobre el proceso de producción y las propiedades finales del producto.

El óxido de silicio SiO 2 puede estar presente tanto en estado libre como unido. Con un contenido importante de sílice libre en forma de cuarzo, se forma un fragmento con mayor porosidad y baja resistencia mecánica.

El óxido de aluminio Al 2 O 3 con una mayor cantidad en la arcilla conduce a un aumento en la temperatura de cocción y el intervalo entre las temperaturas de inicio de sinterización y fusión. Los productos con bajo contenido de alúmina tienen baja resistencia.

Los óxidos de hierro Fe 2 O 3 +FeO son fundentes y reducen el rango de temperatura de sinterización de arcilla. Dependiendo de su contenido en arcilla, después de la cocción los productos varían de color crema claro a rojo cereza.

El óxido de calcio CaO reduce el punto de fusión de la arcilla, reduce el rango de temperatura de sinterización y blanquea el fragmento.

El óxido de magnesio MgO actúa de manera similar al óxido de calcio, pero su efecto sobre el intervalo de sinterización de la arcilla es menor.

Los óxidos de metales alcalinos reducen significativamente la temperatura de sinterización, favorecen el blanqueo, aumentan la contracción, la compactación y el endurecimiento del fragmento.

La presencia de sulfatos en las arcillas provoca la aparición de eflorescencias en la superficie de los productos tras la cocción. Las arcillas tienen plasticidad, es decir, la capacidad de mantener la forma que adopta un producto arcilloso cuando está húmedo. Según este criterio, las arcillas se dividen en altamente plásticas, medianamente plásticas, moderadamente plásticas, poco plásticas y no plásticas.

Materiales adicionales en la producción de cerámica se utilizan para regular las propiedades tanto de la masa de la materia prima como del producto. Estos incluyen: tensioactivos y arcillas altamente plásticas, que mejoran las propiedades de moldeo de la masa; cenizas de centrales térmicas, combustibles y escorias metalúrgicas, carbón, mejora de las condiciones de combustión; chamota, arena, arcilla deshidratada, aserrín, facilitando el proceso de secado; carbón, aserrín, que son aditivos combustibles y reducen la densidad del producto; vidrios rotos, cenizas de mostaza, mineral de hierro, que aumentan la resistencia y la resistencia a las heladas de los productos; tintes, vidrio líquido, sal de mesa, que mejoran el color de los productos, previenen las eflorescencias y neutralizan las inclusiones de cal.

Los aditivos de mezcla no deben contener partículas grandes (más de 2 mm), mientras que el contenido de partículas de hasta 0,25 mm no debe exceder el 20%.

Esmaltes- suspensiones de carga de bajo punto de fusión, fijadas al producto mediante cocción a altas temperaturas. Según la temperatura de sinterización, se dividen en refractarios (1250-1400°C) y de bajo punto de fusión (900-1250°C), según el método de fabricación, en crudo (o feldespato), aplicado a los productos en su forma cruda. , y fritado, sometido a fritado, es decir, fusión preliminar de la carga.

Los esmaltes en bruto son refractarios y se utilizan principalmente para la producción de porcelana. Las fritas son fusibles y contienen, además de feldespato y cuarzo, tiza, mármol, dolomita, sosa, potasa, bórax, bario y compuestos de plomo y, a veces, compuestos de estroncio, estaño, litio, zinc y bismuto. Dado que algunos componentes de los esmaltes son tóxicos y solubles en agua, la mezcla se prefunde parcial o totalmente y se obtiene una aleación vítrea (frita), que es la base del esmalte.

Moler el glaseado en un molino hasta que el residuo en un tamiz de 10.000 agujeros/cm 2 no supere el 0,3% y preparar una suspensión. La suspensión del esmalte preparado debe extenderse en una capa uniforme sobre la superficie del producto, no desprenderse del mismo durante el enfriamiento o calentamiento posterior y no formar hinchazones locales o una red de grietas.

Antes del glaseado, algunos productos se precocen para fijar la forma del fragmento.

Los principales métodos de glaseado son sumergir los productos en una suspensión de glaseado, verter la suspensión sobre los productos utilizando máquinas especiales, rociar la suspensión con una botella rociadora, aplicar con un cepillo y espolvorear los productos con polvo glaseado seco.

Después del glaseado, las piezas se vuelven a cocer a la temperatura de fusión del esmalte. La película de esmalte resultante interactúa con el fragmento del producto, creando una capa intermedia de transición suave desde el fragmento sinterizado a la cubierta de esmalte vítreo.

Los esmaltes son incoloros, coloreados, transparentes y opacos (opacos).

Engob- Una capa de arcilla blanca o coloreada sobre la cerámica que disfraza la textura rugosa o el color de la cerámica. Los productos se pueden engobar mediante un método plástico, aplicando una capa texturizada simultáneamente con el moldeo de los productos en prensas de cinta, además de rociar, sumergir, regar y recubrir. En la producción de cerámica de fachada de dos capas, la capa estructurada se aplica plásticamente.

Decoración de productos- una operación técnica que consiste en aplicar una decoración para mejorar las cualidades estéticas del producto.

Existen los siguientes tipos de decoración de productos: relieve, monocromática, mármol, así como estampado, impresión (seriografía), calcomanía, aplicación de decoración en campo electrostático.

La decoración en relieve se forma cuando se aplica un patrón en relieve durante el prensado de productos.

Los productos lisos coloreados se obtienen mediante vidriado ordinario, y las baldosas de mármol se obtienen rociando varios vidriados que, cuando se mezclan sobre el fragmento, dan un patrón similar al del mármol.

El acabado del estampado se realiza con un rodillo con un dibujo en relieve, que se pasa sobre una baldosa con esmalte recién aplicado. Durante esta operación, se retira parte del esmalte con un rodillo y se forma un patrón contrastante. El método del sello permite aplicar pintura sobre baldosas vidriadas cocidas, que luego se vuelven a cocer.

La impresión (seriografía) implica la producción de diseños de un solo color o de varios colores. Incluye las siguientes operaciones tecnológicas básicas: obtención de una fotografía de un diseño (transparencia), confección de mallas (plantillas), preparación de un aglutinante y masillas, aplicación de un diseño a baldosas mediante plantillas, vidriado y cocción. Las transparencias correspondientes a cada elemento de color se obtienen a partir de un dibujo determinado. Luego, mediante un método fotomecánico, se fabrican mallas de estarcido recubiertas con una emulsión fotosensible sobre mallas de nailon o seda. La diapositiva se fotocopia mediante el método de contacto utilizando una máquina especial sobre una malla de plantilla, que se procesa para fijar la imagen con compuestos especiales. De esta forma, se prepara una cuadrícula para un patrón monocolor y varias para patrones multicolores, para cada color por separado. Luego, presionando la pintura a través de cada malla de la plantilla, se aplica el diseño a la loseta, que luego se cuece.

El campo electrostático permite aplicar pintura de un color a las baldosas. Esto crea una tensión electrostática de 1-10 kV.

La decalcomania (transferencia de un diseño de papel a un producto cerámico) permite obtener azulejos de colores con diseños de cualquier complejidad. Los dibujos se aplican a una cinta de papel en forma de rollo utilizando un pegamento especial. Luego se presionan contra una placa caliente a una temperatura de 125-145°C. A esta temperatura, el pegamento se ablanda y el diseño se transfiere a la baldosa.

2.4.4. Conceptos básicos de tecnología

Existen varios métodos para producir cerámicas de revestimiento. Al mismo tiempo, como ya se señaló, las principales etapas tecnológicas son la preparación de materias primas, moldeado, secado de materias primas y cocción de productos. La preparación de materiales y el método de moldeo dependen en gran medida de las propiedades de las materias primas, el tipo de productos y el volumen de producción. En operaciones posteriores (secado y cocción) las diferencias son insignificantes.

El método de preparación de las materias primas puede ser plástico, semiseco y engobe.

Método plástico es el más utilizado, con su ayuda se procesan arcillas grasas altamente plásticas.

En la Fig. La Figura 2.4 muestra un diagrama tecnológico básico del método plástico para preparar masa mediante la introducción de aditivos combustibles (aserrín y residuos de preparación de carbón) con operaciones posteriores: moldeo de plástico, secado y cocción de productos. Las principales etapas tecnológicas son: molienda gruesa de arcilla con separación simultánea de inclusiones rocosas sobre rodillos de molienda gruesa; mezclar arcilla con aserrín, residuos secos de preparación de carbón y llevar la masa al contenido de humedad de moldeo (18-25%); molienda fina de la masa sobre rodillos de molienda fina; curar la masa con posterior moldeado de productos; secado y cocción. La necesidad de secar los residuos del enriquecimiento de carbón viene determinada por su elevada humedad, especialmente en invierno.

Método semiseco La preparación de materias primas se utiliza para materias primas arcillosas de baja plasticidad y humedad. En la Fig. 2.5 muestra un diagrama tecnológico básico del procesamiento semiseco de masa, que implica el prensado semiseco y la cocción de productos. Las principales operaciones tecnológicas son la molienda gruesa de materias primas, el secado en tambor secador, la molienda fina en desintegradores, molino rotativo o sobre patines. La molienda fina de materias primas arcillosas se puede combinar con el secado en un molino de eje. Después de la molienda, la masa triturada se humedece al 12% y se envía a prensado semiseco, seguido de cocción.

Al utilizar una masa de moldeo menos húmeda con el método semiseco, en comparación con el método plástico, se logra un efecto económico significativo: el consumo de metal es casi 3 veces y la intensidad de mano de obra es entre un 26 y un 30% menor. Se excluye el secado de materias primas. También se reduce la duración de la producción de productos.

Método de deslizamiento Lo más recomendable es utilizar la preparación de materias primas para arcillas que tengan mucha humedad o se empapen bien en agua y contengan inclusiones rocosas que deben eliminarse.

En la Fig. 2.6 muestra un esquema tecnológico básico para preparar arcilla cruda mediante el método de barbotina. Las principales etapas tecnológicas son: molienda gruesa de arcilla con eliminación simultánea de inclusiones rocosas; disolver la arcilla en mezcladoras de arcilla o molerla en un molino de bolas para obtener barbotina con un contenido de humedad del 68-95 % y una densidad de 1,12-1,18 g/cm 3 ; eliminación de partículas de gran tamaño mediante tamices y obtención de una suspensión caracterizada por un residuo en tamiz de 10.000 agujeros/cm 2 no superior al 2%. La barbotina resultante se deshidrata en un secador por aspersión de torre y se envía a una mezcladora, donde se humedece hasta un contenido de humedad que garantiza un prensado plástico o semiseco. Al moldear productos mediante fundición barbotina, la suspensión de arcilla no debe deshidratarse.

En mesa 2.10 muestra cálculos de costos comparativos (según la planta de Keramik, Kiev) para baldosas que utilizan métodos semisecos y deslizantes para preparar materias primas. Debido a los diferentes espesores de las baldosas producidas por los métodos semiseco y deslizante, conviene comparar los costes por 1 m 3 de producto. De los datos anteriores se deduce que el método de deslizamiento se caracteriza por altos costos de mano de obra, energía y combustible.

La trituración gruesa de la arcilla se realiza sobre rodillos despedregadores o rodillos desintegradores despedregadores. Si no hay inclusiones rocosas o se requiere una molienda más gruesa, se pueden utilizar cepilladoras, desintegradoras, trituradoras giratorias y rodillos.

Los rodillos despedregadores cuentan con un rodillo liso y otro con espiral helicoidal. El principio de su funcionamiento es que cuando los rodillos funcionan, las inclusiones rocosas caen en las ranuras de la espiral helicoidal y se eliminan de los rodillos.

Los rodillos desintegradores separadores de piedra tienen un rodillo liso grande con un diámetro de 900 mm, que gira con una frecuencia de hasta 1 s -1, y un rodillo más pequeño (diámetro de 600 mm) que gira con una frecuencia de 10 s -1. Hay entre 6 y 8 barras de acero en la superficie del rollo más pequeño. Con su ayuda, las inclusiones rocosas se expulsan de la masa o se trituran.

La arcilla se puede secar en secadores de tambor, secadores por aspersión (Figura 2.7) o molinos de eje.

El principio de funcionamiento de un secador por aspersión de torre es que la lechada de arcilla fluye a través de una tubería hacia un atomizador de disco, que es un disco que gira rápidamente. La suspensión de arcilla fina atomizada es impulsada por gases de combustión calientes que provienen del fondo del secador. Durante el paso desde la parte superior del secador hasta su fondo, la arcilla se seca completamente y precipita. La arcilla seca precipitada se transporta para su almacenamiento. Los gases de combustión se someten a un sistema de purificación para eliminar pequeñas partículas de arcilla y se liberan a la atmósfera.

La molienda fina de las materias primas se realiza normalmente sobre rodillos de molienda finos y lisos. El mejor rendimiento de molienda se logra mediante la molienda secuencial a través de 2-3 pares de rodillos.

Es aconsejable humedecer la masa de arcilla dos veces: una al inicio del procesamiento y la segunda antes del moldeo.

Para mezclar, homogeneizar y humedecer masas se utilizan mezcladores de un solo eje y de dos ejes, en los que el material se mueve mediante paletas ubicadas en el eje. La productividad de las mezcladoras es de 18-35 m 3 /h.

Para mejorar las propiedades físicas y mecánicas tanto de las propias materias primas como de los productos cerámicos entre un 18 y un 25%, es necesario envejecer la arcilla.

El moldeado de masas cerámicas se realiza mediante el método plástico, prensado semiseco o fundición.

Moldeo de masas plásticas Se lleva a cabo bajo la condición de que la cohesión de la masa de arcilla sea mayor que su adhesión a la superficie del equipo de moldeo. Esto se consigue mediante el uso de arcillas altamente plásticas o el uso de aditivos plastificantes.

Para el moldeo de plástico se utilizan prensas de cinta, sin vacío y con vacío, con una capacidad de 5...7 mil piezas/h, que proporcionan una presión de prensado específica de hasta 1,6 MPa. Cuando la masa se evacua en una prensa de cinta, se le elimina el aire, como resultado de lo cual la densidad de la materia prima aumenta entre un 6 y un 8% y el contenido de humedad del moldeo disminuye entre un 2 y un 3%. Esto le permite reducir el tiempo de secado de los productos, aumentar la resistencia del ladrillo cocido casi 2 veces y reducir su absorción de agua en un 10-15%.

En la prensa de cinta SMK-168 (Fig. 2.8), mediante un mecanismo de tornillo, la masa se alimenta, se compacta y se presiona a través del cabezal y la boquilla, lo que le da forma y tamaño a la viga de arcilla, que luego se corta en ladrillo en bruto.

Durante el prensado semiseco se añaden arcillas magras y cantidades importantes de cenizas y escorias. Durante el prensado semiseco de materias primas, se producen complejos procesos físicos y químicos.

En la etapa inicial de prensado, las partículas se mueven, los contactos de película débiles entre ellas se destruyen, la masa se compacta, el aire se elimina parcialmente y el número de estos contactos aumenta.

Un aumento adicional de la presión de presión aumenta la densidad de la masa y se desarrollan deformaciones plásticas, elásticas e irreversibles de las partículas. El agua de moldeo envuelve las partículas con una fina película y sirve como elemento formador de estructura. Como resultado de la compactación de la masa, se atrapa aire. El aire atrapado, junto con las partículas alargadas deformadas y el exceso de humedad, contrarresta elásticamente la creciente presión. En la etapa final de prensado, se forma el ladrillo en bruto más denso con contactos no impermeables a base de película. Una vez eliminada la presión, el volumen del material prensado aumenta parcialmente bajo la influencia de una deformación elástica reversible.

El aire atrapado y el exceso de humedad en la masa moldeada son una de las razones de la delaminación de los productos y, por lo tanto, es necesario utilizar prensas de mayor potencia. Además, para evitar la atrapamiento de aire y el exceso de humedad, aumentan el tiempo de prensado, implementan presión bilateral con acción multietapa, seleccionan correctamente la granulometría de la masa, introducen aditivos magros y utilizan el método de aspiración del polvo.

La duración del prensado de productos es en promedio de 0,5 a 3,5 s.

Los parámetros de la carga de impacto durante el prensado dependen del tipo de arcilla. Para arcillas plásticas, la presión es de 7,35 a 9,8 MPa, para margas pesadas - 11,76-14,76, para margas, loess y margas similares a loess - 12,74-14,7 MPa.

La productividad de las prensas semisecas es de 2 a 5 mil piezas/hora.

La calidad de los productos prensados ​​está determinada no sólo por los parámetros de prensado, sino también por las propiedades de los polvos.

Los polvos prensados ​​deben tener una determinada granulometría que asegure un contenido mínimo de aire en la mezcla y la fluidez requerida. Con un mayor contenido de fracciones grandes (hasta 1,5 mm), se obtiene un polvo fluido que se compacta uniformemente durante el prensado, pero requiere una mayor presión al moldear el producto. Un contenido de francio inferior a 0,06 mm en una cantidad del 10% en relación con partículas que miden 0,5-0,75 mm aumenta la movilidad de la masa. Con un contenido significativo de fracciones finas, el aire se elimina lentamente durante el prensado, la viscosidad de la masa aumenta y se produce una compactación desigual.

método de fundición(slip casting) se basa en la propiedad de las arcillas de formar estructuras de coagulación con propiedades tixotrópicas en forma de suspensiones capaces de entregar un medio de dispersión a los capilares del molde con la formación de una capa sólida en su superficie. La tasa de aumento en el espesor de la pared del producto depende de la tasa de absorción de la fase líquida de la barbotina por el molde, la composición granulométrica de la fase sólida, la relación de las fases sólida y líquida, así como la tasa de difusión de agua a través de la capa del producto resultante.

El método de fundición se utiliza para producir pequeñas baldosas cerámicas y productos resistentes a la corrosión de formas complejas.

Los productos formados mediante métodos de plástico o fundición se secan y luego se cuecen. Los productos prensados ​​semisecos generalmente no se secan, sino que se envían directamente a la cocción.

Secado de materia prima y cocción de productos cerámicos. El exceso de humedad en el material durante la cocción puede provocar una disminución de las características físicas y mecánicas de la pieza, agrietamiento, es decir, defectos y, por lo tanto, la cocción de los productos suele ir precedida de su secado.

Los modos de secado efectivos deben garantizar la duración mínima de la operación, así como el consumo mínimo de refrigerante.

Como refrigerante se utiliza aire limpio, gases de combustión o una mezcla de aire calentado y gases de combustión con una cierta humedad, que regula la tasa de evaporación de la humedad del material.

Durante el proceso de secado, se pueden distinguir tres períodos principales (Fig. 2.9): calentamiento, velocidades de secado constantes y decrecientes.

Durante el calentamiento, el aumento máximo de temperatura está determinado por el contenido de humedad del refrigerante. Dicho refrigerante se caracteriza por la temperatura de bulbo seco, es decir, la temperatura a la que se calienta, y la temperatura de bulbo húmedo, es decir, la temperatura a la que el refrigerante se satura con humedad. Por lo tanto, la temperatura máxima del material en la etapa inicial de calentamiento está determinada por la temperatura del termómetro húmedo colocado en el refrigerante, es decir, el punto de rocío.

La diferencia entre las temperaturas de bulbo seco y húmedo determina la intensidad del secado. Cuanto mayor sea esta diferencia, más rápido será el secado y más estricto se podrá establecer el modo. Cuanto menor sea la diferencia de temperatura, más lento será el secado y más suave deberá ser el modo. La velocidad de secado no depende de la cantidad de agua en el producto, sino de la diferencia de presiones parciales del vapor de agua en la superficie del material y en el medio ambiente. En este sentido, la velocidad aumenta abruptamente desde cero hasta una ruptura brusca en la curva de secado, lo que significa el final de su primer período (curva 2, Fig. 2.9).

La velocidad de secado constante es numéricamente igual a la velocidad de evaporación de la humedad de la superficie a la que llega desde las partes profundas de los productos moldeados. Por tanto, la velocidad de secado en el segundo período está determinada por la velocidad de difusión del agua en el material. La temperatura superficial del material prácticamente no aumenta (curva 3, Fig. 2.9).

Como resultado del secado del material y, en consecuencia, de la reducción de su contenido de humedad (curva 1, Fig. 2.9), la velocidad de difusión del agua desde las capas profundas hasta la superficie del material disminuye. La velocidad de secado disminuye. Este momento en las curvas de secado está fijado por una fractura en el punto K. En el mismo momento finaliza el segundo período de secado y comienza el tercero. La humedad del material en el punto K se denomina crítica para los parámetros dados del refrigerante.

El período de disminución de la velocidad de secado se puede dividir en tres fases:

• 1. La humedad que se evapora llega a la superficie del producto sólo a través de pequeños poros. La superficie de evaporación de la humedad disminuye. La temperatura del material llega a ser mayor que la temperatura de bulbo húmedo, pero menor que la temperatura de bulbo seco.
• 2 La humedad de equilibrio se establece en la superficie del producto, correspondiente a los parámetros del refrigerante. La superficie de evaporación de la humedad continúa disminuyendo y moviéndose más profundamente en el material. La temperatura del material aumenta.
• 3. La temperatura del material seco se vuelve igual a la temperatura del bulbo seco. La velocidad de secado cae a cero. Se establece un contenido de humedad de equilibrio en el material entre el contenido de humedad del material y los parámetros del refrigerante.

El secado se detiene cuando el contenido de humedad del material llega a ser menos que crítico, pero mayor o igual que el contenido de humedad de equilibrio, y la estructura de la materia prima a partir de la coagulación reversible con contactos de película no impermeables se acerca a la pseudocondensación irreversible con puntos no -contactos impermeables. Como resultado de estas transiciones, se produce la llamada contracción "aérea" en el material, que representa entre el 8 y el 12% de su volumen.

La duración del secado está determinada por el contenido de humedad inicial y final del material, su forma, tamaño, parámetros del refrigerante, etc.

Se cree que velocidades de secado de hasta 4 kg/(m 2 h) son seguras. El tiempo de secado se puede reducir introduciendo aditivos pobres en la masa, aumentando la temperatura y la velocidad del refrigerante y secando el producto semiacabado con grandes volúmenes de refrigerante.

El secado se realiza en unidades de secado periódicas y continuas. Su duración está determinada por su diseño, parámetros del refrigerante y propiedades del producto seco.

En los secadores periódicos, los parámetros del refrigerante cambian con el tiempo; en los secadores continuos, estos parámetros no cambian con el tiempo, sino que cambian a lo largo de su longitud. Según la naturaleza del movimiento del refrigerante, los secadores se dividen en recirculantes y no recirculantes y, según su diseño, el material puede ser estacionario o en movimiento.

Según sus características de diseño, los secadores pueden ser de cámara, de túnel, de uno o dos niveles, de cinta transportadora, de radiación y de ranura. Eficiencias de algunos de ellos, %:

• Secador de cámara que utiliza calor residual o gases de combustión de hornos - 15-30
• Secadora de cámara con calentamiento de vapor y recirculación - 37-51
• Secador de túnel - 23-43

Si el secado no es adecuado, pueden ocurrir defectos, por ejemplo: el calentamiento desigual de los lados de la materia prima hace que se deforme; Cuando la velocidad de secado es superior a la permitida, se forma un material con mayor fragilidad. Los defectos que surgen durante el proceso de secado se pueden eliminar introduciendo aditivos pobres y ajustando los parámetros del refrigerante.

Incendio. La finalidad de la cocción es adquirir la resistencia al agua del producto y las propiedades físicas y mecánicas requeridas.

Durante la cocción, se producen procesos fisicoquímicos complejos, cuya esencia es la transición de estructuras de coagulación reversibles con contactos de película no impermeables o estructuras irreversibles de pseudocondensación con contactos puntuales no impermeables a estructuras irreversibles de condensación-cristalización con sinterización resistente al agua en fase dura. contactos.

El proceso de cocción se puede dividir en cuatro períodos: 1) secado (hasta 200°C); 2) calentar o fumar (700-800°C); 3) cocción o ebullición real (900-1050°C); 4) enfriamiento (enfriamiento a 40°C).

Durante el primer período, se produce el secado completo de los productos y la formación de estructuras no impermeables de pseudocondensación en las que la sustancia se encuentra en el estado 5 ().

Durante el segundo período, las impurezas orgánicas y los aditivos se queman, el agua químicamente unida se elimina de la arcilla (a 500-600 °C), lo que se acompaña de amorfización de la sustancia, y la piedra caliza comienza a descomponerse (a 700-800 °C). ). La porosidad de los productos aumenta al final del segundo período, la sustancia pasa al estado 6 ().

El tercer período está asociado con el inicio de la cristalización de la sustancia amorfizada durante el segundo período, que se acompaña de un aumento de su densidad. Al mismo tiempo, se desarrollan procesos de cristalización de formaciones anhidras. Pueden ir acompañados de la formación de una masa fundida rica en óxidos de calcio, hierro y metales alcalinos. Un aumento en la densidad de la sustancia conduce a una contracción intensa, una disminución de la viscosidad de la masa y la porosidad del producto. La sustancia pasa del estado 6 al estado submicrocristalino 7, y parcialmente al estado cristalino 8 ().

La contracción al fuego es del 4-8%, según el tipo de materia prima, su humedad, el grado de compactación y la temperatura de cocción.

Durante el último período de cocción, la temperatura se baja gradualmente para evitar la aparición de tensiones internas y agrietamiento de los productos.

La cocción se realiza en hornos continuos: de anillo, de túnel, de ranura. La duración de la cocción, según el tipo de producto y el diseño del horno, oscila entre 1,5 y 60 horas.

La automatización del proceso de secado y cocción implica mantener los parámetros requeridos del refrigerante en las unidades de calefacción manteniendo al mismo tiempo el ritmo de suministro de productos. El sistema automatizado de control de secado y cocción incluye subsistemas funcionales como información y control. Los subsistemas de información, mediante sensores, recopilan la información necesaria: temperatura, humedad del ambiente, tipo de ambiente (oxidante o reductor), tasa de cambio de parámetros, consumo de combustible, grado de combustión, etc. Las señales recibidas se utilizan como datos iniciales. para un conjunto de operaciones lógicas y computacionales. Como resultado de estas operaciones, los subsistemas de control determinan los valores actuales y previstos de las cantidades medidas, calculan indicadores técnicos y económicos y detectan violaciones durante el secado o la cocción.

Subsistemas de control, diseñados para desarrollar soluciones óptimas, preparar una acción de control durante el período de secado o cocción, y luego implementarla, cambiando automáticamente las posiciones de los elementos de control.

Para reducir el tiempo de secado, así como los costos de mano de obra para el traslado de materias primas, el secado y la cocción de productos elaborados a partir de arcillas que son leve y moderadamente sensibles al secado a menudo se combinan en una sola unidad. En este caso, los ahorros en costos laborales se logran en un 35%, el ahorro de combustible en un 20-25% y el costo de los productos se reduce en un 25-30%. El proceso combinado de secado y cocción dura hasta 63 horas, de las cuales secado - 28 horas, cocción - 21 horas (incluido el calentamiento - 8 horas 45 minutos), enfriamiento - 14 horas.

Es posible ahorrar combustible y recursos energéticos al secar y cocer productos cerámicos gracias a:

• el uso de residuos energéticos registrados en estados metaestables 6, 7, 9, 10 () y mezclas de materias primas menos húmedas;
• uso de métodos de alta velocidad;
• combinar secado y cocción;
• sustituir la cocción convencional (con secado y cocción combinados de productos) por un tratamiento hidrotermal en un ambiente de vapor sobrecalentado y alta presión (con este método de cocción, la temperatura disminuye casi 200 ° C);
• desarrollo e implementación de nuevos diseños de unidades de secado y hornos con alta eficiencia;
• el uso de aditivos (fundentes) en mezclas cerámicas que reducen la temperatura de cocción;
• llevando a cabo medidas para garantizar un intercambio intensivo de calor en los canales de hornos y unidades de secado.

Con una adecuada organización de la producción se consigue una tecnología libre de residuos y, además, es posible utilizar residuos de otras industrias.

La creación de tecnologías libres de residuos proporciona una solución eficaz a problemas como la protección del medio ambiente. Al mismo tiempo, se proporcionan dispositivos para la eliminación de polvo y la purificación de gases de escape, agua, restauración de terrenos en los lugares de producción de materias primas, plantación de espacios verdes alrededor de la empresa, etc. Esto crea las condiciones para una protección laboral eficaz. De esta manera se resuelven de manera integral los problemas de creación de tecnologías libres de residuos, protección laboral y medio ambiente.

La implementación de tecnologías libres de residuos amplía los campos de aplicación de los materiales cerámicos. Así, los residuos (rotos, defectuosos) generados durante la producción de productos cerámicos se pueden utilizar no sólo en la producción principal como aditivos de residuos, sino también en la tecnología de aglutinantes como aditivos hidráulicos activos.

Las condiciones indispensables que aumentan la eficiencia técnica y económica de la producción de productos cerámicos en la construcción industrial son la mejora de la calidad de los productos y la reducción de la intensidad de mano de obra en su producción y uso. Esto se logra reduciendo y deteniendo la producción de productos en piezas pequeñas y aumentando la producción de piedras y losas cerámicas livianas (con mayores huecos) frontales de gran tamaño, así como la producción de grandes bloques y paneles de pared a partir de ellos en las fábricas. Por lo tanto, cuando se utilizan bloques grandes, los costos laborales se reducen entre un 15% y un 20%, el tiempo de construcción se reduce entre un 10% y un 15% y la productividad laboral aumenta entre 2 y 3 veces. El uso de paneles cerámicos en lugar de ladrillos reduce el consumo de ladrillos y cemento, reduce el peso y el coste de la pared.

2.4.5. Azulejos de cerámica

Las baldosas cerámicas se dividen en tres grupos según su finalidad prevista: 1) fachada (esmaltada y no esmaltada), utilizada para revestimiento exterior; 2) baldosas de loza vidriada utilizadas para revestimientos interiores; 3) baldosas.

Las principales materias primas para la producción de baldosas de fachada son arcillas de combustión ligera y materiales adicionales: arcilla refractaria, arcilla deshidratada o arena de cuarzo. En la tabla se dan composiciones aproximadas de compuestos de moldeo. 2.11.

Para la fabricación de tejas de barro se utilizan arcillas refractarias y caolines de combustión ligera, aditivos diluyentes (arena de cuarzo, productos quebrados, caolín quemado, chamota quebrada) y fundentes (feldespato, nefelina, sienita, perlita).

Por lo general, se cuecen dos veces: la primera es de larga duración (bisque), la segunda se vierte, durante la cual el esmalte se fija en el fragmento previamente cocido. Varias fábricas ya dominan la cocción de baldosas de una sola vez, lo que tiene una serie de ventajas en comparación con la cocción doble. Durante una sola cocción, las composiciones de las masas cerámicas se ajustan para aumentar el contenido de caolín cocido, lo que aumenta la resistencia y la resistencia al agua de las baldosas después del secado. En la tabla se dan composiciones aproximadas de masas para una sola cocción. 2.12.

Para la fabricación de baldosas se utilizan arcillas de alta calidad, muy plásticas y poco apelmazantes. Las composiciones de las masas se dan en la tabla. 2.13.

Para la producción de cerámica no esmaltada para fachadas, las materias primas se suelen preparar mediante el método semiseco o engobe. Para las baldosas moldeadas por el método semiseco se utilizan prensas de palanca, rotativas, hidráulicas y de fricción, en las que la presión es de 7-20 MPa.

Para las baldosas moldeadas plásticamente se utilizan prensas de cinta roscada, de vacío y verticales (de tubería). Después del moldeo, las baldosas se envían a secadores de túnel o de radiación, donde se secan hasta un contenido de humedad residual del 3-4% con un tiempo de secado de aproximadamente 24 horas.

La cocción se realiza en hornos de túnel o de rodillos a una temperatura que depende del tipo de materia prima: para productos elaborados con arcillas refractarias - 1200-1300°C, arcillas refractarias - 1080-1160°C, arcillas de bajo punto de fusión - 950-1000 °C. Duración de la cocción: 40-120 horas.

Las baldosas esmaltadas para fachadas se pueden producir en las líneas de producción desarrolladas por PKB Stroykeramika (Fig. 2.10). La masa preparada por el método de deslizamiento, después del secado en un secador por aspersión de torre, ingresa a una tolva con un contenido de humedad del 6-8%. Desde la tolva, el polvo de la prensa se carga en la prensa a través de un tamiz de burat. Las baldosas prensadas se transportan a través de un transportador de rodillos a las secadoras, donde se secan hasta un contenido de humedad del 2,5%. Después del secado, se vidrian con pulverizadores de disco y muñecos y se devuelven a la secadora a través de un transportador de rodillos para su secado. El exceso de glaseado se vierte en un recipiente especial y se devuelve nuevamente para glasear. Después del secado secundario a una temperatura de 30-40 °C hasta una humedad residual del 0,5%, las baldosas se apilan en paletas especiales y se introducen en un horno de túnel de rodillos para su cocción. Después de la cocción, se calibran y se transportan al almacén.

Para los azulejos se utilizan esmaltes de diversas composiciones. Por ejemplo, en la fábrica de azulejos de Jarkov se utilizan esmaltes a base de fritas de las siguientes composiciones, %:

1. Arena de cuarzo - 10: bórax - 30; ácido bórico - 3,2; óxido de zinc - 7; tiza - 4,9; dolomita - 2,5; materias primas de cuarzo-feldespático - 20,1; carbonato de estroncio - 3; circón - 13; carbonato de bario - 6.3.

2. Arena de cuarzo-17; bórax - 32; nitrato de sodio - 3; criolita-10; refresco - 7; Materias primas cuarzo-feldespáticas - 31.

La producción de baldosas esmaltadas para fachadas también es posible mediante el método de fundición. Las baldosas producidas con este método tienen un espesor (según el tamaño estándar) de 1 a 3,5 mm (GOST 18623-82).

El proceso tecnológico de fabricación de productos cerámicos fundidos dura entre 2 y 2,5 horas, en lugar de entre 48 y 50 horas en la producción de baldosas mediante el método semiseco.

Para producir baldosas cerámicas mediante el método de fundición, se necesitan láminas (soportes), una capa separadora, una capa de baldosas y un esmalte.

Las escamas son soportes cerámicos hechos de masa de arcilla refractaria, diseñados para instalar baldosas sobre ellas y absorber la humedad de las mismas. Están sujetos a una serie de requisitos: dimensiones precisas, superficie plana y lisa, alta capacidad de filtrado, bajo coeficiente de expansión térmica, suficiente resistencia mecánica, baja abrasión, cambio mínimo en la tasa de absorción de humedad de la barbotina durante el uso repetido.

Sobre las plataformas se aplica una capa separadora de hasta 0,25 mm de espesor, normalmente formada por una mezcla de piedra caliza (90%) y bentonita (10%), para sujetar las baldosas. Las materias primas para la capa de separación se muelen en húmedo hasta un residuo del 0,5-2% sobre un tamiz de 10.000 agujeros/cm2 (0,063 mm). La humedad de la mezcla es del 68-95%, la densidad media de la barbotina resultante es de 1100-1300 kg/m3. La cuchilla absorbe el exceso de humedad.

La capa principal de azulejos está alicatada. Se prepara a partir de masas magras y se aplica en dos pasos una vez que ha desaparecido la humedad de la capa anterior. El espesor de las capas es de 1,5-2 mm.

Composición aproximada de la capa de baldosas,%:

• Arcilla Chasov-Yarskaya - 4-8
• Chamota - 30-42
• Sienita nefelina - 20-35
• Vidrios rotos - 18-34
• Pirofosfato de sodio (más del 100%) - 0,02-0,1

El vidriado se prepara a partir de frita (Tabla 2.14), seguido de la adición de 9% de caolín durante la molienda. Se aplica ya sea mediante riego o pulverización. La cuchilla absorbe el exceso de humedad. Espesor del esmalte 0,25 mm.

El tiempo de formación de la capa separadora es de 25-30 s, de la capa de baldosas es de 180-270 s y de la capa de esmalte es de 180-240 s.

Como resultado de la aplicación secuencial de capas, se forma una matriz que, antes del secado, se corta en baldosas de los tamaños requeridos con la ayuda de cuchillos.

Las baldosas se secan en secadoras equipadas con transportador de malla y quemadores de inyección de gas multichorro. Tiempo de secado 14-35 minutos, humedad residual 0,2-2%.

Las baldosas se cuecen en hornos de ranuras multicanal a una temperatura de 930-1080°C durante 2 horas, la temperatura de las palas y las baldosas después de salir del horno es de 35-40°C.

Las baldosas cerámicas esmaltadas se producen en el transportador SM-725A o KPL-4 (Fig. 2.11).

El coste de las tejas producidas por fundición es entre un 20% y un 40% menor que la producción de tejas convencionales, los costos de mano de obra son 2 veces menores, el consumo de combustible es de 3,8 kg/m2 en lugar de 11,4 kg/m2, el consumo de materia prima es de 4 kg/m2 2 en lugar de 8-10 kg/m2.

Las baldosas pequeñas generalmente se ensamblan en alfombras utilizando máquinas especiales. Las baldosas se colocan en un patrón determinado con la parte posterior hacia abajo. El papel kraft se pega sobre el patrón de azulejos resultante utilizando pegamento para carpintería (hueso) Galerta o pegamento de harina. Los principales requisitos del pegamento son baja resistencia al agua, buena adherencia a baldosas y papel, vida útil de al menos 4 horas y bajo costo. Las alfombras resultantes con dimensiones de 400x560 o 615x407 mm se envían a secar a una temperatura de 50-60 °C durante 8-12 horas.

Las baldosas de loza se fabrican a partir de polvos prensados ​​obtenidos por vía húmeda (barbotina) o seca.

El método de deslizamiento para preparar materias primas es el más utilizado.

Con el método seco de preparación de materias primas, se realiza una trituración de los componentes tanto por separado como conjunta. En la Fig. La Figura 2.12 muestra un diagrama tecnológico básico de preparación en seco de materias primas con molienda separada.

Las propiedades de los polvos prensados ​​obtenidos por método seco o por deslizamiento son diferentes. La calidad del polvo obtenido por el método de deslizamiento mediante secador por aspersión es superior a la del polvo obtenido por el método seco. En el primer caso, la mayor parte del polvo, en el que no existe la función de polvo, contiene granos de 0,2 a 0,5 mm de tamaño. La composición granulométrica resultante asegura una alta fluidez en un amplio rango de humedad. Para evitar que el polvo se pegue al molde, se debe mantener en tolvas durante 8-18 horas antes del prensado.

Las baldosas se prensan con un contenido de humedad del polvo del 6,5 al 9,5 % y luego se envían a secadores de estantes transportadores o secadores de túnel. El tiempo de secado es de 28 a 40 horas, después del secado las baldosas se esmaltan o decoran.

La monococción se suele realizar en hornos de túnel a una temperatura de 1140-1160°C y una duración de hasta 29 horas.

Las baldosas se fabrican a base de composiciones de uno o varios componentes. Dependiendo de esto, la materia prima se prepara por el método seco, si solo se usa arcilla, o por el método de barbotina, si se usan composiciones multicomponente.

El prensado de baldosas tiene su propia peculiaridad, que es que el grado de compactación debe ser de 1,9-2,2. La presión para eliminar el aire y evitar que entre a presión, así como para evitar la delaminación de las baldosas, se aplica solo en pasos. La primera sujeción se realiza a una presión de 3-6 MPa y luego se presiona a 20-30 MPa. La duración de la aplicación de presión depende de la composición granulométrica de la mezcla: para granos gruesos - 2-3 s, para granos finos - hasta 4 s.

Las baldosas prensadas se secan y se cuecen.

2.4.6. Ladrillos y piedras de revestimiento

Los ladrillos y piedras de revestimiento se moldean mediante prensado plástico o semiseco. Las materias primas son los mismos materiales que se utilizan para producir ladrillos comunes y corrientes, pero están sujetos a una preparación más minuciosa.

Para eliminar las eflorescencias en la superficie de los productos, se introduce adicionalmente carbonato de bario en la carga, que convierte compuestos solubles como el sulfato de sodio y calcio en sulfato de bario insoluble. Otro aditivo activo que elimina las eflorescencias es la sílice amorfa, que, a altas temperaturas, forma silicato de calcio o magnesio con liberación de gas sulfato.

Cuando se moldean ladrillos y piedras de plástico, se utilizan masas evacuadas con un vacío de al menos 93,5 Pa. El contenido de humedad de la masa durante el moldeo no debe superar el 20%.

El modo de secado de productos moldeados de plástico debe evitar la condensación de humedad en su superficie. Para ello se recircula el refrigerante. El contenido de humedad del ladrillo después del secado no debe exceder el 8%.

El uso del prensado semiseco de mezclas con un contenido de humedad del 6-9% permite obtener productos de la más alta calidad.

Para mejorar el aspecto de los ladrillos y piedras de revestimiento, suelen estar engobados. Estos productos pertenecen a la cerámica de dos capas, en las que la capa texturizada (angóbica) se aplica mediante moldeo de plástico.

La viabilidad económica de la producción de cerámica bicapa reside en la producción de materiales altamente decorativos compuestos por más del 90% de materias primas no escasas. Las materias primas caras, que forman una fina capa texturizada, constituyen el 8% de la masa total del producto.

Se imponen una serie de requisitos especiales a los productos engobados: fuerte adherencia de la capa frontal aplicada a los lados de la cuchara y del trasero; color idéntico y espesor uniforme de la capa de engobe; la proximidad de los indicadores de contracción al fuego y al aire de la capa frontal y la masa principal del ladrillo; la diferencia permitida en la contracción entre diferentes capas no es más del 1,5%.

La capa base contiene arcillas de bajo punto de fusión que no contienen inclusiones nocivas. La capa de engob contiene arcilla, cuarzo y tintes (óxidos de cobalto, hierro, cromo) que se queman con luz.

El moldeado de dos capas se basa en introducir dos masas en un cabezal de transición con un marco formador en forma de L, que asegura la distribución de una capa texturizada con un espesor de 3...3,5 mm a lo largo de los lados de la cuchara y la culata. En el cabezal de la prensa se compacta la masa y se obtiene una viga bicapa. Para una mejor adherencia de las capas, se aplican surcos en la capa superior con inserciones especiales en forma de peines.

La presión de moldeo en los lados de la cuchara y de la culata no es la misma y varía de 1 a 0,55 MPa con la distancia desde el sitio de inserción del engobe. Si la presión es insuficiente, la capa de textura puede desplazarse. Si la presión es suficiente, la capa texturizada se difunde hasta una profundidad de 0,2-0,3 mm y se produce una fuerte adherencia a la capa principal.

La capa engóbica se puede aplicar a la viga de arcilla mediante pulverización inmediatamente después del moldeo.

Los productos Engobe se secan con un refrigerante con una humedad del 85-90% y una temperatura de hasta 90 °C durante 35-40 horas.

2.4.7. Materiales de revestimiento para ambientes agresivos.

Los materiales de revestimiento químicamente resistentes incluyen materiales resistentes a los ácidos y a los álcalis, que a veces se clasifican en un grupo de resistentes a la corrosión. Estos materiales se obtienen como resultado de procesos a alta temperatura y se clasifican convencionalmente como cerámicos.

Hay dos tipos de materiales resistentes a los ácidos: metálicos y no metálicos.

Las aleaciones metálicas incluyen aleaciones de hierro, así como metales no ferrosos (níquel, cobre, titanio, oro) y sus aleaciones (níquel-silicio, siluminio).

Los materiales no metálicos resistentes a los ácidos suelen incluir materiales a base de sales ácidas de silicato, cuya mayor resistencia a los ácidos es causada por la presencia de una cantidad significativa de óxido de ácido. Se trata de piezas de piedra de diabasa y basalto, cuarzo fundido, carbón vítreo, vidrio, esmaltes y masillas resistentes a los ácidos, hormigón resistente a los ácidos, materiales cerámicos, escorias de vidrio, granito, amianto, etc.

Los materiales resistentes a los álcalis también se dividen en metálicos y no metálicos. Los materiales metálicos resistentes a los álcalis incluyen muchos metales y aleaciones (acero, hierro fundido, níquel, latón), y los materiales no metálicos incluyen materiales que contienen una cantidad significativa de óxidos básicos. Dichos materiales son: piedra caliza, magnesita, cemento Portland, cementos alcalinos de escoria, etc. Estos también incluyen carbón vítreo, esmaltes, vidrios de silicato con adición de boro, etc. Los materiales poliméricos orgánicos también tienen una alta resistencia a los álcalis.

Productos cerámicos que tienen una composición aproximada: 20-40% Al 2 O 3; 01-0,8% CaO; 0,3-1,4% MgO; 50-75% SiO2; 0,5-3% Na2O+K2O; 0,3-1,6% F 2 O 3, estable en álcalis de concentración baja y media.

Se requiere que los materiales resistentes a la corrosión no solo no entren en interacción química con el entorno externo, sino que tampoco se destruyan como resultado de influencias externas físicas, fisicoquímicas, biológicas y de otro tipo.

Los factores físicos de influencia incluyen procesos de intercambio de calor y masa con el medio ambiente, fases y otras transformaciones.

Los factores físico-químicos son procesos electroquímicos, efectos de temperatura y humedad en presencia de reactivos químicos, etc.

La corrosión biológica es que un ambiente agresivo, que se crea como resultado de la actividad vital de los organismos, conduce a la destrucción física del material.

Los materiales no metálicos resistentes a la corrosión, además de ser resistentes a ácidos o álcalis, deben tener una alta densidad y superficies lisas del producto.

Entre los materiales cerámicos, las cerámicas finas, incluida la porcelana, la semiporcelana y la loza, caracterizadas por su densidad y baja porosidad, tienen la mayor resistencia química y a la corrosión. La absorción de agua de la porcelana es del 0,2-0,5%, la semiporcelana, no más del 5% y la loza sin esmaltar, hasta el 12%.

Las materias primas para la producción de cerámica fina son arcillas plásticas refractarias de cocción blanca y caolines, fundentes y aditivos de desecho: feldespato, pegmatita, arena de cuarzo.

La preparación de las materias primas se realiza mediante el método de fundición en barbotina y el moldeo se realiza mediante el método de fundición en barbotina. Después de secar la materia prima, se aplica una composición de esmalte a su superficie. La cocción se realiza a temperaturas: 1160-1280°C - para loza, 1270-1280°C - para productos de arcilla refractaria, 1230-1250°C - para semiporcelana y 1170-1280°C - para porcelana. Durante la cocción, se forman una fase líquida y mullita (Al 2 O) en cantidades significativas, lo que proporciona una alta densidad, resistencia y resistencia a la corrosión de los productos.

La eficiencia económica de los materiales de revestimiento para ambientes agresivos radica en la protección de los materiales estructurales contra la destrucción, extendiendo la vida útil de los equipos de tecnología química, así como la posibilidad de utilizar métodos industriales de construcción y reparación de equipos químicos y térmicos.