Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Ответы к экзамену по дисциплине ТСК ( технология строительной керамики) для псмик - файл 1.doc


Ответы к экзамену по дисциплине ТСК ( технология строительной керамики) для псмик
скачать (478.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc479kb.23.11.2011 01:47скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

1   2   3   4
Реклама MarketGid:
Загрузка...

^ 48.Брак керамических изделий при обжиге и меры по их устранению.

Неравномерность обжига сырца по ширине печи происходит следствие отставания прогрева боковых стен печи от нагрева центральной зоны садки. Устранить этот дефект можно путем ликвидации подсосов холодного воздуха через ходки, дымовые конусы, направленной подачи топлива стенам печи.

Недожог верхних рядов садки может происходить из-за подсоса холодного воздуха через плохо прикрытые топливные трубочки и большой плотности садки. В этом случае необходимо плотно прикрыть топливные трубочки, в зону взвара подать кусковое топливо, разредить садку, уменьшить высоту ножек и степень открытия дымовых конусов.

Недожог нижних рядов образуется из-за чрезмерного разрежения садки, неправильного распределения топлива при засыпке, подсоса дымовых конусов зоне взвара. Устранить этот дефект обжига можно, если уплотнить садку, повысить высоту ножек, бесколосниковую садку заменить на колосниковую, устранить подсосы конусов.

Трещиноватость изделий может быть вызвана неправильной регулировкой дымовыми конусами, дефектами формования. Крупные трещины, приводящие к образованию половняка и щебня, образуются вследствие наепрвильного режима досушки при садке в печи недосушенного сырца; мелкие трещины образуются вследствие быстрого охлаждения изделий из-за короткой зоны остывания. Устраняют дефекты путем установления нормального режима в печи, соответствующего влажности сырца, удлинением зоны остывания, введением отощающих добавок, устранением дефектов формования.

При обжиге сырца в туннельных печах может происходить запарка из-за низкой температуры отходящих газов или значительной неравномерности температур в зоне подогрева. Мелкие поверхностные трещины образуются, так же как и при обжиге в кольцевых печах, из-за быстрого охлаждения. Поэтому надо предусматривать медленное охлаждение, особенно на участке температур от 650 до 4500. Имеющий иногда место пережог острого факела пламени или малой газопроницаемости садки.

Особо следует подчеркнуть характер влияния поверхностно - активных добавок как новый фактор в улучшении технологии и качества кирпича глиняного обыкновенного пластического прессования.

49.Технология кирпича полусухого прессования. Основные признаки, преимущества и недостатки полусухого прессования керамических изделий.

Полусухой способ применяют, когда глины имеют плотную структуру, посторонние примеси, низкую карьерную влажность, что облегчает их высушивание и последующее удаление из размолотой глины посторонних включений путем их отсева. Поэтому полусухой способ производства кирпича позволяет применять глины пониженной пластичности, глинистые сланцы, сухарные глины.

При полусухом способе шихта имеет порошкообразный вид с влажностью 8-13 %. Она требует равномерного распределения влаги, тщательного перемешивания и повышенного давления при прессовании изделий.

Изделия, спрессованные из керамических порошков, обладают в сырце большей прочностью, имеют точные размеры и конфигурацию, дают минимальную усадку при сушке и пониженную при обжиге.

К недостаткам таких изделий относятся повышенное водопоглощение после обжига и несколько пониженная морозостойкость по сравнению с изделиями, сформованными из пластичных масс.

Для получения изделий с одинаковым водоглощением сырец из порошковых масс обжигают при температуре, на 50оС превышающей температуру обжига сырца из пластичных масс.

Основным признаком полусухого прессования керамических изделий является формование их из порошков путем компрессионного прессования под значительным удельным давлением 15-40 МПа.

Технологический процесс изготовления изделий этим способом включает следующие группы операций: карьерные работы, приготовление пресс порошка, прессование, сушку и обжиг изделий.

50.Приготовление керамического пресс-порошка.

Керамическими пресс порошками называют высококонцентрированные (маловлажные) дисперсные глинистые системы, не обладающие связностью и состоящие из различных глинистых минералов, выполняющего роль связующего вещества, кварцевые частицы, выполняющие роль скелета, и др.

Отсутствие связности обусловливает наиболее характерное свойство порошков – их сыпучесть, т.е. псевдотекучесть в исходном состояний. Ее характеризуют скоростью истечения порошка под действием собственной массы через отверстие определенного диаметра.

Глинянные порошки должны иметь заданный зерновой состав и влажность, должны обладать однородной пофракционной влажностью и содержать минимальное количество пылевидной фракций. Все эти характеристики влияют на прессуемость порошка – его способность к максимальному уплотнению при минимальном давлении с образованием в этом изделий, обладающих однородной плотностью, минимальным упругим расширением и отсутствием трещин расслаивания. От зернового состава минеральной части, влажности, содержания воздуха в системе зависит режим прессования.

Рациональным зерновым составом массы является следующий: зерен крупностью от 0 до 1 мм – 50 %, от 1 до 2 мм – 25 % и от 2 до 3 – 25 %.

Правильный выбор зернового состава обеспечивает наибольшую прочность, морозостойкость и наименьшую плотность изделий.

Для помола глины в производстве кирпича применяют стержневые смесители. Они работают устойчиво при рекомендуемой влажности не выше 10%. Просеивают глину для отделения крупных зерен по­рошка. Для этого используют струнные сита, барабанные грохоты (бураты), качающиеся и вибрационные сита. На струнных ситах можно отделять только очень крупные куски глины, так как расстояние между сильно натянутыми струнами значительно изменяется вследствии их изгибания.

Чтобы обеспечить производительную работу помольных машин и необходимую тонину помола, приходится иногда сушить и молоть глину при влажности несколько ниже прессовочной, а затем порошок вновь увлажнять. Такое увлажнение осуществляют распылением воды в глиномешалках или паром в специальных аппаратах.

При увлажнении порошка глины не должны образоваться комочки переувлажненного материала, так называемой «изюм». Для этого воду подают в тонко распыленном состоянии, а весь материал при этом перемешивают. Хорошие результаты получаются при увлажнении глины во взвешенном состоянии, т. е. в момент, когда она выходит из бункера в смеситель. При увлажнении глиняного порошка паром качество кирпича намного улучшается: не появляются трещины расслаивания, возрастают прочность и морозостойкость.

51.Прессование изделий из керамических порошков.

Керамические порошки представляют собой трехфазную систему, состоящую из твердой минеральной части, жидкой фазы — воды и воздуха.

Теория полусухого прессования изучает закономерности, определяющие свойства спрессованного сырца (прессовок) в зависимости от свойств пресс-порошка и условий его прессования. Для получения высокоплотного спрессованного полуфабриката из пластичных масс целесообразно использовать порошки типа монофракционных с выбором конечного давления, обеспечивающего полное устранение расположенных между частицами свободных промежутков за счет пластической деформации частиц.

Сыпучесть, заданный зерновой (гранулометрический) состав и влажность пресс-порошков влияют на их прессуемость - способность к максимальному уплотнению при минимальном давлении с образованием при этом изделий, обладающих однородной плотностью, минимальным упругим расширением и отсутствием трещин расслаивания.

Оптимальная влажность порошка зависит от приложенного прессового давления.

Пониженная (против оптимальной) влажность обусловит сухой контакт частиц порошка, повышенное внутреннее трение и пониженную плотность прессовки, а превышение оптимальной влажности — образование водных пленок между прессуемыми частицами и исключит их непосредственное контактирование, что в конечном счете также понизит плотность прессовки.

Начало прессования керамического порошка сопровождается его уплотнением за счет смещения частиц относительно друг друга и их сближения. Это является первой стадией уплотнения. При этом происходит частичное удаление воздуха из системы.

Следующая (вторая) стадия уплотнения характеризуется пластической необратимой деформацией частиц. ^ В третьей стадии уплотнения наступает упругая деформация частиц. Последняя стадия уплотнения сопровождается хрупким разрушением частиц, при котором прессовка получает наибольшее уплотнение и наибольшее сцепление вследствие сильного дальнейшего развития контактной поверхности. Для осуществления хрупких деформаций требуется очень большое давление, которое при полусухом прессовании большинства керамических изделий практически не достигается.

52.Характеристики глиняных порошков, влияющие на их прессуемость.

Сыпучесть, заданный зерновой (гранулометрический) состав и влажность пресс-порошков влияют на их прессуемость - способность к максимальному уплотнению при минимальном давлении с образованием при этом изделий, обладающих однородной плотностью, минимальным упругим расширением и отсутствием трещин расслаивания.

Оптимальная влажность порошка зависит от приложенного прессового давления.

Пониженная (против оптимальной) влажность обусловит сухой контакт частиц порошка, повышенное внутреннее трение и пониженную плотность прессовки, а превышение оптимальной влажности — образование водных пленок между прессуемыми частицами и исключит их непосредственное контактирование, что в конечном счете также понизит плотность прессовки.

Начало прессования керамического порошка сопровождается его уплотнением за счет смещения частиц относительно друг друга и их сближения. Это является первой стадией уплотнения. При этом происходит частичное удаление воздуха из системы.

Следующая (вторая) стадия уплотнения характеризуется пластической необратимой деформацией частиц. При этом увеличивается контактная поверхность между частицами. Одновременно с этим уплотнение каждой элементарной частицы сопровождается выжиманием влаги из ее глубинных слоев на контактную поверхность частицы. Оба эти фактора обусловливают возрастание сцепления между частицами. Вода вместе с содержащимися в ней глинистыми коллоидами цементирует крупные частицы прессовки, а с увеличением контактной поверхности возрастает эффект такой цементации. В этой стадии уплотнения может иметь место защемление и упругое сжатие воздуха, который не успел удалиться из порошка.

^ В третьей стадии уплотнения наступает упругая деформация частиц. Такие деформации наиболее вероятны для тонких удлиненных частиц в виде игл и пластинок, которые могут изгибаться по схеме зажатой консоли или балки, опирающейся на две опоры.

^ Последняя стадия уплотнения сопровождается хрупким разрушением частиц, при котором прессовка получает наибольшее уплотнение и наибольшее сцепление вследствие сильного дальнейшего развития контактной поверхности. Для осуществления хрупких деформаций требуется очень большое давление, которое при полусухом прессовании большинства керамических изделий практически не достигается.

После прекращения действия прессующего усилия и освобождения изделия из формы происходит его упругое расширение, достигающее в отдельных случаях 8%. Упругое расширение не дает возможности получать прессовки с максимальной плотностью и является причиной образования других пороков изделий, спрессованных из порошков. Причинами упругого расширения могут быть обратимые деформации твердых частиц, расширение запрессованного воздуха, а также адсорбционное расклинивание контактов влагой, выжатой при прессовании из контактных поверхностей в более крупные поры.

53.Сушильно-помольный способ приготовления керамических порошков при формовании кирпича методом полусухого прессования.

Керамические порошки готовят сушильно-помольным и шликерным способами. При сушильно-помольном способе глину подвергают последовательно грубому дроблению, сушке, помолу и увлажнению.

Дробят глину на дезинтеграторных вальцах, а сушат в сушильных барабанах прямотоком, так как при противотоке возникает опасность сильного перегрева глины, частичной ее дегидратации, и большей потери пластичных свойств. Температура газов t1, поступающих в барабан, составляет обычно 60-800С. Снижение t1 обеспечивает более однородную пофракционную влажность, но уменьшает производительность барабана. Повышение t1 сверх указанного предела нецелесообразно, так как оно приводит к дегидратации мелкой фракции глины и обусловливает быстрый выход из строя входной секции барабана. Нормальная температура отходящих газов t2 должна быть 110-1200С. Резкое повышение t2 свидетельствует о пересушке глины. Температура глины, выгружаемой из сушильного барабана, составляет 60-800С. Конечная влажность 9-11%.

При прохождении глины через барабан изменяется ее гранулометрический состав. Мелкие фракции, быстро высыхая, истираются до пылевидного состояния, а крупные куски, распариваясь, слипаются и окатываются в крупные комья. Это обусловливает большую влажностную неоднородность высушенной глины, затрудняющую работу помольных машин.

Значительный технико-экономический эффект в подготовке пресс-порошка достигается при использовании распылительных сушилок.

Пресс-порошок перед формованием изделии необходимо выдержать в силосах, чтобы процесс гидратации глинистых частиц прошел глубже, а влажность стала равномерной.

При смешивании компонентов массы в нее вовлекается и удерживается дополнительное количество воздуха. Адсорбция воздуха снижает текучесть глинистой смеси вследствие того, что пузырьки его довольно прочно удерживаются глинистыми частицами.

54.Формирование структуры свежесформованного сырца полусухого формования при производстве керамических изделий.

Длительность сушки изделии полусухого прессования 16-24 ч. Конечная влажность 4-6%. Теплоносителями являются горячий воздух, отбираемый из зоны остывания туннельных печей, а также их отходящие газы. Начальная температура теплоносителя 120-150°С.

При обжиге сырца, спрессованного из порошкообразной массы, приходится учитывать своеобразие его структуры, т.к. механизм образования керамического черепка у изделий пластического и полусухого прессования неодинаковы. Процесс формирования черепка в керамическом изделии полусухого прессования можно представить себе следующим образом.

В массе глиняного порошка, поступающего на прессование, имеются разнородные по влажности агрегированные глиняные частицы соответственно различной плотности и различной твердости. Сами агрегированные частицы глиняного порошка также неоднородны по твердости, так как наряду с пластичной увлажненной массой глинообразующих минералов в них содержатся и более крупные зерна тощего материала - главным образом зерна кварца.

В процессе прессования сырца сначала сближаются отдельные агрегированные частицы глины, затем наступает их деформация, а в последней стадии прессования более твердые частицы глины вдавливаются в более мягкие. Более сухие частицы глины проникают в мягкие увлажненные частицы. Точно так же и твердые зерна кварца вдавливаются в более мягкие агрегированные частицы глины. Возникающие при этом большие силы трения обусловливают прочное сцепление отдельных глиняных частиц в единый агрегированный сросток. Однако в нем отдельные частицы глины все же имеют между собой поверхности раздела, что коренным образом отличает эту структуру от структуры сырца пластического формования, имеющего сплошную массу «коллоидального вяжущего».

При полусухом прессовании «массив» сырца образуется механическим сближением отдельных зерен керамического порошка, в котором каждое зерно имеет структуру, аналогичную пластичному тесту, а в сырце между ними остаются существовать поверхности раздела, несмотря на кажущееся сильное взаимодействие между зернами порошка при его прессовании.

Своеобразие структуры и механизма формирования керамического черепка полусухого прессования обусловливает его пониженное сопротивление изгибу, повышенную водо- и газопроницаемость, необходимость более высоких температур обжига и в связи с этим применения керамических масс с большим интервалом спекания.

Создание восстановительной среды как в теле обжигаемого кирпича (запрессовкой угля в сырец), так и в печном пространстве в последней стадии обжига имеет для интенсификации процессов спекания при обжиге кирпича полусухого прессования еще большее значение, чем при обжиге изделий пластического формования.

55. Коэффициент сжатия и зависимость ее от величины прессового давления при производстве керамических изделий полусухим способом.

На производительность пресса оказывает влияние коэффициент сжатия (КС) глины в прессе. Под КС понимают отношение сечения входного отверстия в головке к сечению отверстия в плите мундштука. Увеличение шага винта существенно повышает производительность пресса, так же как повышается производительность пресса с увеличением сечения выходного отверстия мундштука.

Для каждого порошка с присущими ему прессовочными свойствами существует определенное давление, превышать которое не имеет смысла, так как за его пределами дальнейшего уплотнения прессовки почти не происходит.

Прессовое давление, приложенное к штампу, затухает в направлении толщины изделия.

Факторы, определяющие качество прессовки, в значительной степени зависят от длительности приложения прессующей нагрузки. Наихудшие результаты получаются при ударном прессовании, наилучшие - при плавном приложении нагрузки.

56. Режим прессования керамических пресс-порошков

Начало прессования керамического порошка сопровождается его уплотнением за счет смещения частиц относительно друг друга и их сближения. Это является первой стадией уплотнения. При этом происходит частичное удаление воздуха из системы.

Следующая (вторая) стадия уплотнения характеризуется пластической необратимой деформацией частиц. При этом увеличивается контактная поверхность между частицами. Одновременно с этим уплотнение каждой элементарной частицы сопровождается выжиманием влаги из ее глубинных слоев на контактную поверхность частицы.

^ В третьей стадии уплотнения наступает упругая деформация частиц. Такие деформации наиболее вероятны для тонких удлиненных частиц в виде игл и пластинок, которые могут изгибаться по схеме зажатой консоли или балки, опирающейся на две опоры.

^ Последняя стадия уплотнения сопровождается хрупким разрушением частиц, при котором прессовка получает наибольшее уплотнение и наибольшее сцепление вследствие сильного дальнейшего развития контактной поверхности. Для осуществления хрупких деформаций требуется очень большое давление, которое при полусухом прессовании большинства керамических изделий практически не достигается.

После прекращения действия прессующего усилия и освобождения изделия из формы происходит его упругое расширение, достигающее в отдельных случаях 8%.

57. Механизм образования керамического черепка у изделий полусухого прессования.

Процесс формирования черепка в керамическом изделии полусухого прессования можно представить себе следующим образом. При полусухом прессовании «массив» сырца образуется механическим сближением отдельных зерен керамического порошка, в котором каждое зерно имеет структуру, аналогичную пластичному тесту, а в сырце между ними остаются существовать поверхности раздела, несмотря на кажущееся сильное взаимодействие между зернами порошка при его прессовании. Это своеобразие заключается в том, что в сырце полусухого прессования каждая частица глины будет претерпевать усадку локально и вследствие этого сокращаться в размерах будет не весь массив сырца, а в отдельности каждая частица, отодвигаясь от соседней, вызывая появление напряжений и трещин на поверхностях раздела спрессованных глиняных частиц. Для заполнения этих трещин жидкой фазой необходимо увеличенное ее количество, которое возможно получить лишь за счет повышения температуры обжига. Таким образом, своеобразие структуры и механизма формирования керамического черепка полусухого прессования обусловливает его пониженное сопротивление изгибу, повышенную водо- и газопроницаемость, необходимость более высоких температур обжига и в связи с этим применения керамических масс с большим интервалом спекания.

58. Дефекты кирпичей полусухого прессования и меры по их устранению.

После прекращения действия прессующего усилия и освобождения изделия из формы происходит его упругое расширение, достигающее в отдельных случаях 8%. Упругое расширение не дает возможности получать прессовки с максимальной плотностью и является причиной образования других пороков изделий, спрессованных из порошков. Причинами упругого расширения могут быть обратимые деформации твердых частиц, расширение запрессованного воздуха, а также адсорбционное расклинивание контактов влагой, выжатой при прессовании из контактных поверхностей в более крупные поры.

Факторы, определяющие качество прессовки, в значительной степени зависят от длительности приложения прессующей нагрузки. Наихудшие результаты получаются при ударном прессовании, наилучшие - при плавном приложении нагрузки. При этом увеличивается плотность прессовки, возрастает ее равноплотность, снижается упругое последействие и воздух наиболее полно удаляется из прессуемого порошка. При медленном прессовании запрессованный воздух более равномерно распределяется в прессуемом порошке, в результате чего предотвращается образование отдельных, более опасных зон, в которых усилия превышают прочность прессовки в момент конца ее сжатия.

Для изделий, спрессованных из порошков, характерными являются так называемые «трещины расслаивания». Они возникают на боковых поверхностях прессовки, перпендикулярно направлению прессующего усилия (рис. 2), и выводят изделия в брак. В производственном обиходе их возникновение объясняют обычно «перепрессовкой» изделия, что указывает на чрезмерно большое прессовое давление, которое якобы и является причиной их возникновения.

59. Ресурсосберегающая технология керамического кирпича.

В течении многих лет выполнялись научно-производственные работы по утилизации зол ТЭС. Использование зольных отходов в производстве керамических изделии было признано перспективным направлением развития технологии. Применение зол ТЭС является частью общей проблемы сохранения и очистки от загрязнения окружающей среды. Первым условием при оценке возможных технологических вариантов использование золы были определены гигиеническая и экономическая безопасность всего технологического процесса производства и радиационного качества и требованиям технических характеристик, которые заложены в ГОСТ. Особенно перспективны эти золы в производстве керамических стеновых материалов, так как минеральная их часть по химическому и минералогическому составам близка к глинистому сырью, применяемому для изготовления кирпича, а органическая – позволяет использовать их в в качестве топливного компонента шихты, что значительно сократит расход топлива на обжиг изделий. При повышении количества зол, вводимых в шихту (до 30 % и более), следует использовать золы со сравнительно невысоким содержанием несгоревшего топлива с учетом общего содержания его в шихте в количестве не более 80-90 % от топлива, необходимого для обжига.

Золокерамический камень по физико-механическим свойствам должен отвечать требованиям ТУ – 21 РК «Кирпич и камни зольные.

60. Классификация зол ТЭС как керамического топливосодержащего сырья. Гранулометрический и минералогический составы зол ТЭС.

Химические составы кислых и полукислых зол существенно отличаются. Так, химический состав полукислых зол близок к химическому составу глинистого сырья, используемого в производстве строительной керамики; однако в таких золах более высокое содержание. На основе зол с высоким содержанием суммы оксидов алюминия и кремния (75-95%) можно получить керамические стеновые материалы, характеризующиеся достаточно высоким пределом прочности при сжатии (10-60 МПа), предел прочности при сжатии керамического материала на основе зол с низким содержанием суммы названных оксидов (30-50%) составляет лишь 2-6 МПа. Золы ТЭС с высоким содержанием Аl203+SiO2 (75-95%), как пригодные для производства золокерамических материалов отнесятся к первому классу, с низким содержанием Аl203+SiO2 (30-50%), как непригодные — ко второму. Золы, содержащие от 4,5% СаО, могут быть использованы в качестве исходного сырья без предварительной обработки. Золы с содержанием СаО 4,5-8,5% необходимо предварительно измельчать до размеров карбонатных включений. Золы, содержащие СаО 30-50%, непригодны для получения золокерамических материалов.

Золы первого класса отличаются низким содержанием серы от зол второго класса, включающих SО3 в значительном количестве (до 3,9%). На качество зол, как керамического сырья, значительно влияет содержание сернистых соединений. В золах первого класса сумма сульфатов щело­ных металлов и магния составляет около 0,093%.

Гранулометрический состав: 7-21% глинистой фракции, 32-84 пылевидной и 20-59% песчаной.
1   2   3   4



Скачать файл (478.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru