Производство хозяйственно-бытового фаянса
Фаянсовые изделия можно подразделить на две основные группы: хозяйственно-бытового и строительного назначения. Изделия хозяйственно-бытового назначения (посуда) составляют 18% общего выпуска керамической посуды.
В зависимости от состава масс различают: полевошпатовый, или твердый фаянс, и мягкий — глинистый и известковый. Масса полевошпатового фаянса имеет следующий состав, %: глинистые материалы — 45—65, кварц 25—40 и полевой шпат 5—15. В глинистом фаянсе больше глинистых материалов (75—85%) и меньше кварцевого песка по сравнению с твердым. Масса известкового фаянса содержит 35—55% глинистых материалов, 30—40% кварца и 15—20% мела.
Физико-механические свойства фаянса приведены в табл. 19.
| Показатели | Мягкий (известковый и глинистый) фаянс | Твердый (полевошпатовый) фаянс |
| Водопоглощение, % Предел прочности, МПа: при изгибе при сжатии Коэффициент линейного расширения, 1·10-6·1/°С, при температуре 20— 760° С |
19—21 6—20 60—90 5—6 |
9—12 15—30 100—110 7—8 |
Белизна фаянсовых изделий составляет 70—83% эталона (баритовой пластинки), тогда как белизна фарфоровых изделий 55—71%. Однако им присущ желтоватый оттенок, из-за которого фаянсовые изделия уступают фарфоровым, имеющим голубоватый оттенок.
В фаянсе процессы формирования структуры проходят не до конца ввиду малого количества в массе плавней, а также низкой для образования жидкой фазы температуры обжига. Основные структурные составляющие фаянса — измененное в результате обжига глинистое вещество, кварц и незначительное до 10% количество стекломуллитовой фазы. Этим объясняется и значительная общая пористость, доходящая до 30%, в том числе открытая — 9—12%, что резко отличает фаянс от фарфора и других тонкокерамических изделий, имеющих плотный спекшийся черепок. Влияние повышенной пористости и структуры сказывается не только в понижении механической прочности, но и в склонности к набуханию в результате поглощения влаги в процессе эксплуатации изделий и последующего расширения объема на 0,09— 0,12%), что является причиной цека глазурного покрова, а это существенный недостаток фаянса.
В производстве фаянсовой посуды используют традиционное керамическое сырье. Подготовке пластичной массы и шликеров предшествует измельчение кусковых каменистых материалов на бегунах с гранитными либо кварцитовыми катками или в шаровых мельницах сухого помола с последующим тонким помолом каменистых материалов в шаровых мельницах мокрого помола при соотношении размалываемых материалов, шаров и воды 1:1,3: (0,8—1) до остатка 1,5—3% на сите № 0056 (10085 отв/см2).
Глинистые материалы, отходы при сушке и обрезке распускают в воде в лопастных или пропеллерных мешалках, оборудованных паропроводом для подогрева суспензии до 40—45° С.
Ситовое обогащение суспензии производят на вибрационных или инерционных ситах № 01 и 0085 (3460 и 4450 отв/см2), а магнитное — с помощью электромагнитов и ферромагнитов.
Суспензию обезвоживают на фильтр-прессах до получения массы влажностью 21—25%. Массу проминают на вакуум-мялках и хранят в течение 7—10 сут.
Материалы для глазури измельчают до остатка на сите № 0056 (10 085 отв/см2) не более 0,05%. Влажность глазурной суспензии должна быть 45—48%. Обогащают глазурную суспензию процеживанием через сито № 0085 и пропусканием через электромагнитный сепаратор или ферромагниты.
Массу перед формованием дважды проминают в вакуум-мялке при разрежении не менее 0,06—0,08 МПа. Влажность пластичной массы в зависимости от ассортимента составляет 21—24% для плоских изделий, 25— 27% —для полых.
Тарелки, составляющие до 80% общего выпуска фаянсовой посуды, формуют на полуавтоматических линиях предприятия «Тюрингия» (ГДР) типа К/ДТе-А2. Каждая линия состоит из узла дополнительного вакуумирования массы, отрезного устройства, автомата для формования тарелок с устройствами подъема форм и разводки пласта, разгрузочной каретки, сушилки для двустадийной сушки с очистителем форм, переставителя тарелок, вакуум- и гидросистем, пульта управления. Производительность линии до 1 тыс. изделий в 1 ч.
Литьем изготовляют главным образом полые изделия сложной формы. Шликер для литья приготовляют, распуская в мешалках фильтр-прессную массу, чистые обрезки и отходы сушки. Готовый шликер до употребления выстаивается в продолжение суток.