Обжиг

Изделия тонкой керамики хозяйственно-бытового назначения обычно обжигают двукратно. В производстве фарфора по обычной технологии первый (утельный) обжиг неглазурованных изделий осуществляют при 900— 1000°С для предварительной дегидратации глинистых минералов, разложения карбонатов, сульфидов, сульфатов и других примесей, имеющихся в сырье, придания полуфабрикату необходимой пористости — по водопоглощению 18—22%, повышения предела прочности при сжатии до 12—13 МПа, обеспечивающей его сохранность при последующих технологических операциях и устойчивость против размывания при глазуровании. Второй обжиг (политой) при 1350—1410°С предназначен для окончания процессов, начатых при первом обжиге по формированию структуры черепка изделий, закрепления глазури и подглазурного декора.

В технологии полуфарфоровых изделий по схеме для производства фаянса первый обжиг при 1250— 1280° С является основным, формирующим черепок изделия, второй при 980—1050° С служит для закрепления глазури.

В производстве фаянсовых изделий первый обжиг при 1180—1280° C является основным, а второй обжиг при температурах 1020—1050° С производится для закрепления глазури и подглазурного декора.

Изделия из мягкого фарфора обжигают первый раз при 1100—1200° C, а глазурь закрепляют при 980— 1160° С.

Майоликовые изделия из фаянсовой массы обжигают дважды: первый обжиг в интервале температур от 1060—1080° C до 1230—1280° C, второй — при 1020— 1060° С. Изделия из легкоплавких местных глин с окрашенным черепком — однократно при 900—1060° C и реже двукратно при 1000—1050° С и 900—1040° С.

Толстостенные изделия: санитарно-строительные, электротехнические, химически стойкие, скульптуру из мягкого фарфора и другие — обжигают однократно.

Обжиг изделий связан с необходимостью выполнения многих вспомогательных операций: подготовка огнеупорного припаса (обдувка, очистка, промазка капселей и этажерок), спаривание тонкостенных изделий (чашки, блюдца), обжигаемых в склеенном виде, загрузка изделий в капсели или на этажерки вагонеток, установка капселей на вагонетки, выборка изделий после обжига из капселей и этажерок, сортировка изделий и др.

Освоение однократного обжига изделий, внедрение скоростного бескапсельного обжига, расширение подглазурного декорирования и сокращение объемов обжига декорированных изделий или полное его исключение приводит к значительному сокращению технологических операций, связанных с обжигом (рис. 87).


Рис. 87. Схема технологических операций обжига изделий

Способ установки (заборки или садки) изделий в капсели или на этажерки вагонеток при комбинированном или бескапсельном обжиге, а также установки капселей на печные вагонетки оказывает значительное влияние не только на качество изделий, но и на экономику обжига. Для лучшего использования печного объема широко практикуется комбинированная садка изделий разной величины «одно в одно» или установка мелких изделий под крупными.

Коэффициент заполнения печного объема туннельных печей 0,45—0,5. При комбинированной загрузке вагонеток, когда полые изделия устанавливают в центре вагонетки на этажерках, а плоские в капселях по краям вагонетки, этот коэффициент равен 0,62—0,65. Коэффициент заполнения печного объема при утельном обжиге фаянса равен 0,7—0,9.

Система установки изделий играет решающую роль в развитии как процессов теплообмена между изделиями и теплоносителем, так и характера тепло- и массообмена в черепке изделия. Основное требование, предъявляемое к ней, заключается в том, что для всех изделий должны быть созданы совершенно одинаковые условия внешнего и внутреннего теплообмена. Одинаковая по форме и массе загрузка каждой вагонетки способствует лучшему использованию печного объема и лучшему режиму обжига. При этом достигается лучшее распределение температуры и газовой среды по сечению печи. Выбирая систему установки изделий на печные вагонетки, необходимо учитывать конструкцию и размеры обжигового канала печи, вид обжигаемых изделий, применяемое топливо, метод его сжигания, конструкцию газогорелочных устройств, характер перемещения вагонеток в печи, аэродинамический режим работы печи, равномерность обжига и главное — интенсивность теплообмена.