Производство керамических изделий
В данном разделе приведена классификация и характеристика керамических изделий. Описаны технологические процессы обработки сырья; приготовления массы, формования изделий, сушки и обжига, глазурования и декорирования. Приведены виды дефектов керамических изделий, способы их предупреждения и устранения. Является учебным пособием для обучающихся по специальности «Общая технология производства керамических изделий» по дисциплине «Общая технология производства» и предназначен для подготовки высококвалифицированных рабочих керамической промышленности, владеющих вопросами современного производства. В нем использованы данные современных достижений науки и техники, передовой опыт отечественных керамических заводов.
Рост выпуска изделий строительной керамики будет идти за счет интенсификации технологических процессов на основе широкого использования достижений химии и прикладной физики, новейших средств контроля и управления высокотемпературными процессами, ускоренного внедрения в практику достижений науки, техники и передового опыта. Особое внимание обращается на необходимость повышения производительности труда, экономии топливно-энергетических, материальных и трудовых ресурсов: Решению этих задач и должно быть подчинено обучение специалистов керамических производств.
В России предусмотрены высокие темпы развития промышленного и гражданского строительства, выполнение которых возможно лишь при опережающих темпах роста выпуска строительных материалов, в том числе изделий строительной керамики, кирпича и керамических камней. Прирост объема производства керамических изделий предполагается осуществить за счет глубоких качественных изменений: механизации и автоматизации технологических процессов; реконструкции и расширения действующих предприятий и сырьевой базы отрасли; использования вторичного сырья, обогащенных сырьевых материалов; применения более совершенных конструкций основного технологического оборудования. Внедрение автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП), снабженной управляющим вычислительным комплексом (УВК), даст большой экономический эффект, который определяется увеличением выхода качественной продукции при снижении процента брака, уменьшением энергозатрат. Автоматизация высокотемпературных процессов будет способствовать дальнейшей интенсификации керамического производства, а использование более совершенных конструкций тепловых агрегатов, сушилок приведет к экономии топливно-энергетических ресурсов.
Переход керамической промышленности на интенсивный путь развития необходим в связи с тем, что накоплен большой потенциал основных фондов и назрела необходимость в получении отдачи от них. В настоящее время стоимость основных фондов с каждым годом возрастает, а фондоотдача в некоторых случаях даже снижается. Промышленность строительной керамики является материало- и топливоемкой подотраслью промышленности строительных материалов, материальные затраты в структуре затрат составляют почти 50%. Поэтому снижение материальных и энергетических ресурсов за счет совершенствования технологических процессов, конструкций изделий, повышения их качества, а также сокращения дальности перевозки сырьевых материалов — задача первостепенной важности.
Ежегодная потребность керамической промышленности в топливе составляет около 1 млн. т усл. топлива и более 500 млн. кВт·ч электроэнергии. Экономия топливно-энергетических ресурсов предусматривается за счет создания и внедрения поточно-конвейерной технологии производства кислотоупорных керамических плиток, которая позволит сократить расход топлива на 30%, а электроэнергии почти в 3 раза; освоения выпуска канализационных труб длиной до 1,5 м; внедрения поточной технологии производства санитарных керамических изделий на основе стендового литья, люлечных сушилок; освоения оптимальных режимов варки фритты и методов использования отходящих газов фриттоварочных печей; эффективных методов глазурования и декорирования; разработки и освоения производства керамических изделий из масс с температурой обжига на 50—100 °С ниже существующей и др. Снижение материалоемкости возможно за счет снижения норм расхода сырья и материалов, использования вторичных и новых эффективных видов материальных ресурсов, сокращения радиуса перевозок. Стабилизированный производственный процесс и технология производства керамических изделий позволяют шире внедрять промышленные роботы и автоматические манипуляторы, микропроцессоры и программирующие логические поля.
В настоящее время в кирпичной промышленности широко используются автоматизированные манипуляторы (укладочная, правильная машина, конвейерные ленты, погрузо-разгрузочные манипуляторы).
На предприятиях строительной керамики намечено внедрить роботизированные технологические комплексы (свыше 150 единиц промышленной робототехники) для съема канализационных труб с печных вагонеток и укладки их в контейнеры; для изготовления гипсовых форм; для садки кислотоупорного кирпича на печные вагонетки. Намечено строительство предприятий керамических стеновых материалов на базе комплекта технологического оборудования СМК-350.
Это позволит повысить производительность труда, ритмичность производства, качество продукции, создать новые условия труда, сократить травматизм и профзаболевания, текучесть кадров.
В промышленности строительной керамики происходят глубокие качественные изменения: механизация и автоматизация технологических процессов, освоение новых видов изделий, расширение сырьевой базы за счет использования зол и шлаков ТЭС, топливосодержащих отходов угледобычи, многочисленных отходов химической промышленности и др. В настоящее время на предприятиях нашей страны эксплуатируется 324 поточно-конвейерных линии различной производительности (700, 800, 1000 тыс. м2 в год), на которых выпускается около 90% всего объема керамических плиток для внутренней и наружной отделки зданий. В производстве санитарных керамических изделий внедрено 234 механизированных стенда, в основном конструкций НИИстройкерамики, что позволило увеличить производительность труда в 1,5—2 раза, сократить расход условного топлива на 6 тыс. т и электроэнергии более чем на 100 тыс. кВт·ч.
Будет уделено большое внимание производству новых и эффективных видов изделий, в том числе и массовому выпуску лицевого кирпича из местных полиминеральных глин, а также лицевой керамики на основе фосфатных соединений. Экономичность применения их выражается резким сокращением затрат на ремонт фасадов при их длительной эксплуатации. Приведенная стоимость стен из лицевого кирпича оказывается на 15, а трудозатраты на 25% ниже, чем оштукатуренных стен, и на 2,45 р. на 1 м2 стен меньше от замены им облицовочной плитки.
Планируется увеличить выпуск цветных и декорированных плиток для внутренней облицовки стен на 15—17%; крупноразмерных керамических плиток для полов на 30—40%, в том числе крупноразмерных с офактуренным покрытием в 2,5 раза; цветных санитарных керамических изделий более чем на 20%, причем предусматривается доведение выпуска их из фарфоровых смесей до 98%.
Техническое перевооружение керамической промышленности в двенадцатой пятилетке позволит повысить производительность труда на 20%, сэкономить более 50 тыс. т усл. топлива, условно высвободить около 6 тыс. чел.