• RU
  • icon На проверке: 30
Меню

Экологические проблемы производства керамической плитки для пола

  • Добавлен: 24.01.2023
  • Размер: 360 KB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Экологические проблемы производства керамической плитки для пола

Состав проекта

icon
icon керамическая плитка для пола.doc
icon схемка.cdw

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon керамическая плитка для пола.doc

Сложно представить отделку современных зданий без применения такого известного всем материала как керамическая плитка. История этого отделочного материала из обожженной керамики насчитывает не один десяток веков первые образцы керамической плитки изготавливались еще до нашей эры. С тех пор произошло немало усовершенствований в изготовлении плитки и одним из последних было появление такой разновидности плитки как керамогранит.
Керамическая плитка и керамогранит в настоящее время нашли применение в отделке различных поверхностей без этих материалов не обходится ни одно строительство. Плитку кладут в ванных комнатах и на кухнях в коридорах и торговых центрах в производственных помещениях и на фасадах зданий. Неудивительно что производство этого отделочного материала развивается вместе с развитием строительства. И более того практически ни один крупный ремонт не обходится без применения керамической плитки.
Никакие другие известные материалы не смогли полностью заменить керамические плитки для облицовки полов. Их отличает повышенная жесткость (они не деформируются и не гнутся хотя и являются хрупким материалом) они гигиеничны легко очищаемы не горючи а также устойчивы к воздействию химических реагентов. Кроме своей прочности эстетики и легкости содержания в чистоте керамическая плитка имеет еще и то достоинство что образует экологическую и благоприятную для человека среду так как высокотемпературная обработка уменьшает риск выделения вредных веществ.
Строительный бум последних лет в России провоцировал увеличение спроса на керамическую плитку а увеличивающиеся реальные доходы населения способствовали изменению предпочтений потребителей в сторону более качественной и дорогой плитки. Тем не менее кризис не обошел стороной рынок керамической плитки как и строительную отрасль в целом. По данным маркетингового исследования компании IndexBox проведенного в июне 2010 года объем рынка керамической плитки и керамогранита в 2009 году упал на 26% в натуральном выражении по отношению к предшествующему году. При этом сильнее всего снизилось присутствие зарубежной продукции на российском рынке: объем импортных поставок упал на 40% снижение же поставок отечественных производителей на внутренний рынок составило около 20%.
В региональной структуре рынка в последние годы наметилась тенденция смещения спроса от столицы и ее области где велось активное строительство как жилой так и коммерческой недвижимости в сторону регионов хотя за Центральным федеральным округом пока что остается лидерство как в потреблении так и в производстве керамической плитки. Сибирский и Дальневосточный федеральные округа не обеспечены собственным производством поэтому снабжаются плиткой из других регионов страны а также импортной продукцией среди которой наибольшую конкуренцию отечественным производителям здесь составляет плитка китайского производства.
На российском рынке керамической плитки представлена продукция как российского так и зарубежного производства. Развитие внутреннего производства шло последние годы более высокими темпами нежели увеличение импортных поставок. На сегодняшний момент доля отечественных производителей уже составляет 78 %.
Тем не менее импортная продукция все равно будет занимать свою долю на рынке особенно в дорогих ценовых сегментах. Связано это прежде всего с тем что законодателями моды являются испанские и итальянские производители хотя и отечественные предприятия постепенно расширяют свое присутствие в более высоких ценовых сегментах за счет расширения ассортимента плитки и улучшения качества продукции. В структуре производства преобладают плитки для полов которые в 2009 году занимали 541% в натуральном выражении а также плитки для внутренней облицовки стен (457%).
Среди импортной продукции представленной на российском рынке значительную долю занимает керамическая плитка и керамогранит китайского производства. Однако китайская продукция уступает в объеме испанской которая известна на российском рынке благодаря таким маркам как Aparici Porcelanosa Tau Karaben Vives и другими брендами. Керамическая плитка и керамогранит из Китая наиболее широко представлены на Дальнем Востоке в Сибири и на Урале.
Российский рынок керамической плитки и керамогранита остается перспективным как для российских так и зарубежных производителей. Потребление керамической плитки и керамогранита из расчета на 1000 жителей России на данный момент составляет приблизительно 13 кв. м. В странах Западной Европы этот показатель намного выше и составляет более 5 кв.м. В ближайшем будущем ожидается восстановление докризисного уровня производства наряду со стабилизацией доли импортной продукции на рынке на уровне не более 20% а также дальнейший рост всего рынка параллельно с восстановлением строительной отрасли и реализацией национальных проектов по обеспечению населения жильем.
Целью данной курсовой работы является изучение экологических проблем при производстве керамической плитки для полов.
Для выполнения поставленной цели решаются следующие задачи:
дать характеристику сырьевым материалам;
охарактеризовать номенклатуру выпускаемой продукции;
выбор и обоснование технологического решения;
описать основные структурные процессы;
дать описание технологической схемы производства;
выполнить спецчасть проекта;
предложить мероприятия по защите окружающей среды.
ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ
В качестве сырья для производства керамической плитки используются смеси различных материалов:
глинистые материалы - обеспечивают пластичность влажной массы необходимую для формовки заготовок плитки;
кварцевое сырье (в основном кварцевый песок) - выполняет структурную функцию или иными словами образует "скелет" керамического изделия. Это необходимо для того чтобы ограничить и контролировать изменение размеров изделия неизбежное при сушке и обжиге;
фельдшпатовые иили карбонатные материалы – благодаря содержащимся в них полевым шпатам (алюмосиликаты натрия калия кальция и т. д.) или карбонатам (в частности кальция) при обжиге помогают добиться нужной вязкости которая обеспечивает стекловидную и плотную структуру готового изделия.[18]
Основным сырьем в производстве керамических плиток для пола являются высококачественные пластичные низкоспекающиеся тугоплавкие и огнеупорные глины обладающие высокой связывающей способностью и имеющие большой интервал плавления (до 200 0С но не менее 80 – 100 0С).
Для регулирования технологических свойств глинистого сырья вводят добавочные материалы – отощающие добавки и плавни а для получения цветных плиток – красители. В глинистое сырье имеющее нужную естественную окраску красящие добавки не вводят в других случаях добавляют хромистую или марганцевую руду окись железа окислы цинка.
Также в массы для плиток обжигаемых по скоростному способу рекомендуется добавлять сульфитный щелок бой стекла (до 10 %) органические клеи (в виде 1%-ного водного раствора) как с целью повышения прочности их после прессования так и для сокращения (в 40 – 60 раз) длительности физико-химических превращений при обжиге.
Отощающие добавки вводят в сырьевую смесь для снижения усадочных деформаций а также увеличения скорости обжига керамических изделий. В качестве отощителей используют шамот кварцевый песок тальк золы и гранулированные шлаки.[17]
Характеристика используемых в производстве керамической плитки для пола сырьевых материалов приведена в таблице 1.[8 9 10]
Таблица 1 – Характеристика сырьевых материалов
Глинистое сырье ГОСТ 9169-75
Температура спекания
Содержание частиц размером:
Количество включений размером более 05 мм
Кварцевый песок ГОСТ 8736-93
Потери массы при прокаливании
Полевошпатовые материалы ГОСТ 15045-78
Качество спека после обжиге при 13500С
Массовая доля кварца
Массовая доля CaO+MgO
НОМЕНКЛАТУРА ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ
Согласно ГОСТ 6787-2001 «Плитки керамические для полов» плитки подразделяют на основные и бордюрные по форме - на квадратные прямоугольные многогранные и фигурные.
ГОСТ 6787-2001 устанавливает координационный и номинальный размеры плиток. Координационный размер соответствует суммарной величине номинального размера плитки и ширины шва.
Предельные отклонения размеров плиток от номинальных не должны быть более:
по длине и ширине ±15 мм;
Разность между наибольшим и наименьшим значениями толщины одной плитки (разнотолщинность) не должна быть более 05 мм.
Отклонение формы плиток от прямоугольной (косоугольность) отклонение лицевой поверхности от плоскостности (кривизна лицевой поверхности) и искривление граней не должно быть более 15 мм.
На монтажной поверхности плиток должны быть рифления. Размеры форму и количество рифлений устанавливает предприятие-изготовитель при этом высота (глубина) рифлений должна быть не менее 05 мм.
Условное обозначение плиток должно состоять из:
- буквенных обозначений: П - плитка основная ПБ - плитка бордюрная Г - глазурованная НГ - неглазурованная;
- цифр обозначающих длину и ширину (координационные размеры) плитки в миллиметрах (в скобках указывают номинальные размеры в миллиметрах). Для бордюрных плиток указывают только номинальные размеры;
- обозначения настоящего стандарта.
Плитка основная неглазурованная с координационными размерами: длина 300 мм ширина 200 мм номинальными размерами: длина 297 мм ширина 197 мм толщина 85 мм
ПНГ 300x200 (297x197x85) ГОСТ 6787 - 2001.
Плитка основная глазурованная с координационными размерами: длина и ширина 200 мм номинальными размерами: длина и ширина 198 мм толщина 90 мм
ПГ 200x200 (198x198x90) ГОСТ 6787-2001.
Плитка бордюрная глазурованная длиной 330 мм шириной 90 мм и толщиной 80 мм
ПБГ 330x90x80 ГОСТ 6787-2001.
Лицевая поверхность плиток может быть гладкой или рельефной неглазурованной или глазурованной одноцветной или многоцветной декорированной различными методами. Глазурь может быть матовой или блестящей прозрачной или заглушенной. Неглазурованная поверхность плиток может быть полированной.
На лицевой поверхности плиток не допускаются трещины щербины а также дефекты размеры которых превышают значения установленные ГОСТ 6787-2001.
На лицевой поверхности плиток не допускаются видимые с расстояния 1 м плешины пятна мушки волнистость глазури смещение и разрыв декора засорка наколы выплавки (выгорки) пузыри прыщи сухость глазури неравномерность окраски глазури нечеткость рисунка недожог красок. Суммарное число дефектов на одной плитке в любой комбинации не должно быть более трех.[11]
Физико-механические показатели плиток должны соответствовать указанным в таблице 2.
Таблица 2 – Физико-механические показатели керамических плиток для пола.
Наименование показателя
Водопоглощение % не более
Предел прочности при изгибеМПа толщиной:
Износостойкость (по кварцевому песку) гсм2 не более
Износостойкость степень
Термическая стойкость глазури 0С
Морозостойкость число циклов
Твердость глазури по Моосу не менее
Плитки поставляют в упакованном виде. Плитки укладывают в картонные ящики по ГОСТ 9142-90 картонные коробки по ГОСТ 12301-2006 или полиэтиленовую термоусадочную пленку по ГОСТ 25951-83.
Плитки могут быть упакованы в картонные ящики (коробки) изготовленные по другой документации при этом их прочностные характеристики должны быть не ниже требований ГОСТ 9142-90 и ГОСТ 12301-2006. В каждой упаковке должны быть плитки одного размера и формы цвета рисунка вида лицевой поверхности.
Номенклатура выпускаемой продукции приведена в таблице 3.
Таблица 3 – Номенклатура выпускаемой продукции
Наименование и эскиз изделия
Плитка основная глазурованная
ПГ 250*250(247*247*95)ГОСТ 6787-2001
Продолжение таблицы 3
ПГ 300*200(297*197*95)ГОСТ 6787-2001
ПГ 400*300(397*297*105)ГОСТ 6787-2001
ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ
Процесс производства керамических плиток для полов включает подготовку пресс-порошка прессование плиток их сушку и обжиг сортировку и упаковку.
Приготовление смеси состоит из нескольких операций обеспечивающих получение однородного материала нужную зернистость и содержание воды необходимое для последующей формовки. На этом этапе производства получают порошок с содержанием воды 4-7% для формовки прессованием или массу с содержанием воды 15-20% для производства экструдированной плитки.[27]
В любом случае этап приготовления смеси состоит из трех операций:
смешивание-гомогенизация
При приготовлении порошка для прессования могут использоваться две технологии:
- сухое измельчение сырья с последующим доведением уровня влажности до нужных значений с помощью увлажнителей;
- влажная технология.
При сухой технологии сырьевые ингредиенты подвергаются измельчению в молотковых дробилках а затем увлажнению в специальных машинах.
При мокрой технологии сырьевые ингредиенты подвергаются измельчению и смешиванию в барабанных дробилках в присутствии воды. Дробилки представляют собой огромные барабаны вращающиеся вокруг оси: измельчающие детали (камни или шарики из спеченной смеси окиси алюминия) ударяя друг по другу производят раздавливание сырьевых ингредиентов. В результате измельчения получается водная суспензия сырья (шликер).
При необходимости прессования смеси вода удаляется процессом атомизации (противоточное распыление шликера нагретым воздухом с немедленным испарением воды). В результате этого процесса получается смесь в виде порошка который содержит 5-6 % влаги необходимой для качественной прессовки изделия. При необходимости экструдирования смеси остаточная влажность смеси должна быть выше указанного значения: при этом возможно удаление воды из шликера при помощи фильтра-пресса.[20]
В данной курсовой работе приготавливать смесь для производства керамической плитки будем по мокрому способу. Несмотря на то что технология мокрого измельчения дороже (необходимо много энергии для удаления воды) она дает намного лучшие результаты. Шликерный способ обеспечивает наиболее высокую степень перемешивания компонентов и наибольшую однородность массы как по свойству так и по цвету. Этот способ наиболее надежный для изготовления цветных плиток а также при использовании глин непостоянного состава.
При мокрой технологии шликер можно готовить как совместным мокрым помолом глинистых и отощающих материалов в шаровых мельницах так и раздельным помолом. При раздельном помоле отдельно готовят шликер из глины и отощителей и плавней а затем шликеры дозируют и смешивают а смесь их обезвоживают в башенных распылительных сушилках.
Дальнейшее производство керамической плитки сводится к трем основным технологиям: прессованию литью и экструдированию.
«Под пресс» идет порошкообразная смесь глины с добавками с минимальным содержанием влаги не более 5-6 %. Под высоким давлением эта смесь уплотняется и прессуется в результате чего получается плитка с низкой пористостью. Прессованная плитка используется в основном для настилки полов.
При производстве плитки литьем исходная сырьевая масса имеет консистенцию сметаны. «Сметану» разливают по формам (под размер плиток) высушивают и обжигают. Этим методом формовки довольно трудно получить плитки идеального качества абсолютно одинаковой толщины.
Наиболее прогрессивная технология на сегодняшний день – экструдирование. При формовке керамической плитки таким способом сырьевая масса «протягивается» через специальный «мундштук». Он вытягивает массу в «глиняную ленту» нарезаемую потом на плитки нужной длины. Ширина и толщина изделий определяется профилем мундштука. Поскольку вся партия проходит через один и тот же мундштук то по внешнему виду они похожи друг на друга как близнецы.[6]
Таким образом наиболее приемлемыми способами формования являются прессование и экструдирование. В курсовой работе изготавливается керамическая плитка для полов поэтому она должна обладать большей прочностью и иметь низкую пористость. Это обеспечивается процессом прессования.
После формования и сушки чтобы керамическая плитка стала твердой закалилась стала крепкой и устойчивой при дальнейшей эксплуатации она подвергается обжигу. Различают керамическую плитку однократного и двукратного обжига.
Плитка однократного обжига после формования подсушивается. Затем на подсушенную плитку наносится глазурь и далее для обеспечения прочности плитки и хорошего прилипания к ней глазури она подвергается обжигу.
В процессе двойного обжига спрессованная плита глины подвергается первому обжигу в форме затем глазурь наносится поверх плиты которая затем еще раз обжигается.
В течение многих лет было противостояние по поводу того какой метод производства керамики лучше. Но фактически использование качественных форм для плитки и осуществление строгого контроля за каждым этапом производства позволяют производить хорошую плитку любым методом.
Традиционно технология двойного обжига используется больше с применением циклов обжига по 40 и 20 часов для первого и второго этапа производства соответственно. Однако наиболее выгодный способ производства это одноэтапный обжиг в печи с несколькими циклами обжига по 45 минут. Тем более помимо экономического эффекта от однократного обжига в этом случае очень просто автоматизировать различные процессы производства что выливается в конечное снижение себестоимости керамической плитки.
Также плитки изготовленные по разным технологиям обжига обладают разными характеристиками. Плитка двойного обжига более пористая и как следствие у нее более низкие прочностные характеристики. Тогда как плитка одинарного обжига низкопористая плотная и наиболее подходит для облицовки пола.
Помимо этого керамическая плитка двукратного обжига имеет более гладкую и блестящую поверхность по сравнению с плиткой однократного обжига. Если для облицовки стен эта характеристика является преимуществом то для укладки на пол – существенным недостатком так как она более скользкая. Для того чтобы избежать при ходьбе скольжения напольная плитка обычно имеет шероховатую структуру лицевой поверхности.[18]
Таким образом в данной курсовой работе керамическую плитку для пола будем производить мокрым способом путем прессования и однократного обжига.
СТРУКТУРНЫЕ ПРОЦЕССЫ
Добытая в карьере и доставленная на завод глина в естественном состоянии обычно непригодна для формования изделий. Карьерные глины подвергают предварительной обработке т. е. отделению посторонних включений (камней веток и т. д.) рыхлению дроблению помолу высушиванию. В результате обработки разрушается текстура глины масса гомогенизируется ее формовочные и сушильные свойства улучшаются.
Обработка глины может быть естественной (использование атмосферных условий для изменения свойств сырья) механической (рыхление дробление с выделением камней дозирование с добавками тонкое измельчение) и комбинированной с физико-химической обработкой (пароувлажненнем увлажнением вакуумированием) вводом специальных добавок (пластифицирующих отощающих выгорающих) и вылеживанием обработанной массы в шихтозапасниках или механизированных силосах.
Наиболее эффективен механический способ подготовки сырья который состоит из рыхления дробления крупных включений просеивания проминки глины и др.
Рыхление глинистых материалов в карьерах может производиться внутрикотлованными взрывами разрушающими массив. Разрушенная взрывом и раздробленная масса подвергается действию атмосферных факторов и через один - два года может добываться и транспортироваться на керамическое предприятие где ее рыхлят дробят и просеивают.
Сначала поступившая на завод глина подвергается последовательно грубому дроблению а затем тонкому измельчению.
Когда глины засорены крупными каменистыми включениями их перед дроблением пропускают через ребристые или винтовые камневыделительные вальцы чтобы исключить крупные образования.[17]
Далее глина смешивается с добавками увлажняется чтобы получить однородную удобоформуемую массу.
Полученный шликер отправляется в распылительную сушилку в которой совмещаются процессы обезвоживания дробления и сепарации. Такой метод предполагает распыление шликера в поток горячего газа. При достаточно малых размерах капель распыляемого раствора и сравнительно высокой температуре газа происходит практически мгновенное испарение воды с образованием порошка.
Далее порошок подвергается прессования. Прессование обычно осуществляется в две ступени. Предварительное прессование происходит под небольшим давлением в этот период происходит удаление воздуха находящегося в порошкообразной массе.
При прессовании плиток для полов сжатие керамических порошков сопровождается протеканием в них целого ряда физических и физико-химических процессов основными из которых являются:
- перемещение и деформация гранул и первичных элементарных частиц;
- перераспределение связующей жидкости в порах и по поверхности частиц.
Вслед за периодом интенсивного уплотнения (периодом перемещения раздвигания зерен разрушения связок и мостиков) при котором деформации структурных элементов практически отсутствуют наступает следующая стадия – сжатие на которой уплотнение системы происходит в основном за счет пластической хрупкой и упругой деформации зерен. Причем преобладают пластические а по мере роста давления – хрупкие деформации гранул.
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.
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.
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.
Обязательной промежуточной операцией технологического процесса производства керамических изделий является сушка. При высыхании сырой глины или сырого изделия помере удаления воды; происходят потеря веса иуменьшение размеров (иобъема). Уменьшение размеров называется воздушной усадкой.
Процесс сушки в зависимости от изменений протекающих в глине делят на три периода.
Первый период сушки – усадка - сопровождается уменьшением размеров изделий.
Второй период сушки глин очень короток и характеризуется замедлением усадки при продолжающейся интенсивной влагоотдаче. После того как частицы глины вошли в плотное соприкосновение выделение воды не сопровождается усадкой. Воду выделяющуюся в первый период сушки часто называют усадочной а во второй период - водой пор.
Если температурасушки ниже100°С то не вся влага пор может выйти из глины.
Окончание выделения воды из сольватных оболочек окружающих частицы глинообразующих минералов продолжается в третьем периоде (при выделении воды пор).
Начало третьего периода сушки — удаление воды пор — сопровождается общим посветлением поверхности изделия.
Во время сушки по мере испарения из сырца влаги зерна заполнителя сближаются между собой контактируясь в отдельных точках и гранях и образуют таким образом скелет высушенного изделия.
В процессе сушки могут появиться трещины. Происходит это вследствие значительного ослабления связи между глинистыми частицами что обусловлено с одной стороны тепловым движением молекул воды сильным понижением ее вязкости а с другой— тепловым ее расширением способствующим сдвигу глинистых частиц одна относительно другой.[23]
После сушки спрессованного сырца наступает следующий этап – обжиг.
Обжигом называется процесс высокотемпературной обработки материалов врезультате которой сырец превращается вкамнеподобное тело стойкое против механических физических ихимических воздействий.
Винтервале температур 0–150°С происходит досушка сырца. При этом образуется значительное количество водяного пара который при быстром подъеме температуры выделяется столь бурно что может разорвать изделие. Это связано с тем что вэтих условиях поверхность материала быстро высохнув продолжает сильно нагреваться. Внутриже материала температура постепенно повышается до100°С удерживаясь наэтом уровне вплоть дополного удаления влаги что приводит кзначительным температурным перепадам между поверхностью ивнутренней частью изделияи как следствие кчрезмерным напряжениям ипоявлению трещин. Однако если досушку производить засчет увеличения скорости газового потока при умеренном повышении его температуры (порядка 50–80 градч) топроцесс происходит весьма интенсивно при незначительных температурных перепадах потолще сырца (20–30°С) ибез ущерба для качества продукции.
Винтервале температур 150–800°С происходит дегидратация — удаление химически связанной воды входящей всостав глинистого вещества идругих минералов. При этом разрушается кристаллическая решетка материала иглина теряет пластические свойства. Удаление химически связанной воды начинается примерно с350°С аотдача главной массы этой воды идет при температуре 450–500°С иможет продолжаться до900°С. При этом происходят усадка изделий иснижение ихмеханической прочности. При температуре 200–800° выделяется летучая часть органических примесей глины ивведенных всостав шихты при формовке выгорающих добавок атакже окисляются органические примеси впределах температуры ихвоспламенения.
Втемпературном интервале 300–1000°С происходит разложение карбонатов железа магния кальция. Этот период нагрева включая период дегидратации является практически безопасным даже при обжиге глин чувствительных кэтому процессу иего можно производить свысокой скоростью (250–300 градч).
Выдержку изделий при максимальной температуре обжига применяют для выравнивания температуры повсей толще изделия более полного созревания черепка ипротекания необходимых реакций.
Затем начинается этап охлаждения. Вначальный период охлаждения при падении температуры на100—200 °С керамические материалы претерпевают термическое сжатие идеформируются пластически подвергаясь незначительным нагрузкам. Вэтом периоде при быстром охлаждении визделии могут появиться трещины. Всвязи сэтим величина температурного перепада потолще изделий недолжна превышать 25–30 °С.
Охлаждение после 750–800 °С до600°С можно значительно ускорить.
Охлаждение изделий винтервале температур 650–500°С характеризуется модификационным изменением кварца суменьшением объема на082%. Скорость охлаждения наэтом участке недолжна превышать 200 °Св час.
Допустимая скорость охлаждения после достижения изделием температуры 500 °С составляет 500–600 °С в час иограничивается лишь условиями внешнего теплообмена.
В результате обжига изделие приобретает камневидное состояние высокие водостойкость прочность морозостойкость и другие ценные строительные качества.[22]
ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
Процесс изготовления керамических плиток для пола состоит из нескольких последовательных этапов во время которых и происходит основная часть работы – переработка и обработка материалов. Этапы производства керамических изделий являются общими и состоят из следующих операций:
добыча сырьевых материалов;
подготовка сырьевой массы;
формование изделий (сырца);
глазурь и глазурование;
Глину добывают на карьере открытым способом многоковшовым экскаватором. Транспортировку сырья от карьера к заводу производят автосамосвалами вагонетками или транспортерами при небольшой удаленности карьера от цеха формовки. Заводы по производству керамических материалов как правило строят вблизи месторождения глины и карьер является составной частью завода.
Доставленную с карьера глину помещают на хранение в глинозапасник завода. Из глинозапасника глина подается в бункер глинорыхлителя а после рыхления направляется на дозирование осуществляемое ящичным питателем.
Далее сырье подается по двум ленточным транспортерам к приемным бункерам массозаготовительного отделения и бункерам шаровых мельниц где происходит его взвешивание в соответствии с рецептом.
Затем сырье засыпают в шаровые мельницы на треть их объема на треть объема добавляют воду обладающую расклинивающим действием и на треть керамические цилиндры для ускорения процесса измельчения и перемешивания материала. Затем мельницы включают и они работают 8 часов. При этом периодически мельницы останавливают для контроля над состоянием сырья. После такого измельчения и перемешивания образуется шликер (суспензия тонкоизмельченных материалов в воде) с влажностью до 50%.
Следующим этапом в приготовлении материалов для производства плиток является подача шликера в расходный бассейн при которой он проходит еще одну степень очистки на вибросите и его перекачивание мембранным насосом наверх башни с газораспылительной сушилкой под давлением 25-27 МПа. Там при температуре 260-300оС происходит пропускание шликера через распылительные отверстия и его сушка. При этом вниз на ленточный транспортер падает уже готовый пресс-порошок с влажностью 5-6 % и отправляется в бункера запаса на хранение. Преимуществом этого процесса является его непрерывность и вторичное использование отходов образованных при сушке и вследствие просыпки на транспортерах а недостатком огромные клубы пара выходящие по трубам.
Изготовление плиток из пресс-порошка происходит в несколько этапов на поточно-конвейерной линии первым из которых является прессование плиток. Оно осуществляется гидравлическим прессом. Пресс-порошок насыпается в пресс-форму и ударяется прессом 2 раза. Сначала под давлением 5 МПа для удаления воздуха из пресс-порошка а затем под давлением 22-25 МПа для окончательной придачи правильной формы и скрепления плитки.[4]
Перед тем как попасть в печь керамическая плитка проходит через сушильную камеру куда подается горячий воздух и где керамическая плитка теряет остаток влаги. Плитка сушится в печи-сушилке в течение 30 – 50 минут для удаления остаточной влаги при относительно небольшой температуре.
Следующим этапом производства керамической плитки является глазурование.
Глазурь – специальная масса смешанных соединений (песок каолин краска различные минералы) которые расплавляются прямо на поверхности керамической плитки. После этого плитку сильно охлаждают эта масса застывает и приобретает свойства стекла. Керамическая глазурь покрывает смесь придавая ей важные эстетические характеристики (цвет блеск декоративный рисунок неограниченное разнообразие орнаментальных украшений) а также технические свойства (твердость непроницаемость легкость очистки). Глазурь увеличивает также износостойкость половой керамической плитки.
Глазурь создается в два этапа. Сначала все материалы дозируются и приготавливаются в соответствии с рецептом затем подаются на смешивание в смеситель на 20 минут и на варку в фриттоварочные барабаны. Варка осуществляется 5 часов: при температуре от 1200оС (1-й час) до 1400оС (последние 3 часа). Фритту переваривают до полной однородности без включений.
Слив фритты осуществляют через люк струей на лоток с водой комнатной температуры где фритта моментально охлаждается и застывает образуя стекловидное вещество. Недостатком данного этапа является высокая температура процесса и высокая доля ручного труда.
Отходы глазури образующиеся при очистке бассейнов собираются в кюбеля и отправляются на фриттоварочное отделение для перевара.
Следующим этапом приготовления глазури является помол фритты в шаровых мельницах с водой и керамическими цилиндрами в течение нескольких часов. Слив производится через вибросито и магнитные лотки в сливной бассейн а далее в бассейн для глазурного шликера с использованием нескольких степеней очистки глазури. Суспензию красителя готовят в шаровой мельнице путем помола его с водой в течение 4-5 часов.
Глазурь наносится на высушенную поверхность изделия. При нанесении глазури на керамическую плитку используются специальные агрегаты – дозаторы распылители и аэрографы. Процесс нанесения глазури полностью автоматизирован.
Глазурирование плиток осуществляется на специальном глазуровочном устройстве методом полива через щель шириной 09 мм глазурным шликером. Глазурь наносится на плитку равномерным плотным слоем без волнистости и пузырьков воздуха. Для этого плитка должна плавно двигаться без рывков а глазурь равномерно вытекать. Зачистка торцов плиток осуществляется вращающимися резиновыми дисками.[20]
В конце технологического процесса производства плиток их подвергают обжигу. Обжиг керамической плитки производится в специальных печах-туннелях в которых плитка движется по специальной вентиляционной ленте при этом температура постепенно увеличивается достигая необходимой для данного типа плитки.
В последние годы технология обжига немного поменялась – раньше плитка укладывалась штабелями и обжиг длился 24 часа. Сейчас технологии стали более совершенны плитки раскладываются в один ряд и обжиг длится меньше что позволило снизить затраты на электроэнергию.[17]
Данный этап процесса производства плиток происходит на автоматической конвейерной линии практически без применения ручного труда.
Выходящие из печи плитки прежде чем поступить на участок упаковки и далее на склад тщательно сортируются в соответствии с ГОСТ с целью:
отбраковать изделия с дефектами;
отделить кафель первого сорта от плиток более низких сортов;
сгруппировать плитки каждого сорта в торговые партии соответственно размерности ("калибру") и цветности ("тону").
Упаковываются керамические плитки в картонные ящики и в бумагу стопами по 10 20 25 штук (в зависимости от их размера) с обвязкой шпагатом и укладываются на поддоны. Каждый ящичный поддон должен иметь ярлык с указанием завода-изготовителя наименования плитки обозначением стандарта количеством плиток цветом размером датой изготовления. Принятые отделом технического контроля плитки поступают на склад готовой продукции где складируются раздельно по партиям.[18]
Общая схема производства керамической напольной плитки приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Блок-схема производства керамической плитки для полов
УКЛАДКА НАПОЛЬНОЙ КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛИТКИ
Процесс укладки плитки на полу начинается с подготовки основания. Это должно быть прочное жесткое стабильное основание без трещин без отслаиваний чистое обеспыленное сухое. Как правило работы производятся в основном на бетонном полу. Тем не менее встречаются варианты когда укладка напольной керамической плитки осуществляется на пол из фанеры или на предыдущее керамическое или виниловое покрытие.
Если производится укладка керамической плитки по дощатому полу необходимо вначале настелить на доски очень твердую фанеру толщиной 12 мм или влагостойкую ДСП толщиной 18 мм с креплением к полу шурупами. Подготовленный таким образом пол необходимо за 24 часа до укладки напольной плитки загрунтовать водостойким грунтом рекомендуемым для применения совместно с мастикой для укладки плиток.
Если планируется укладка напольной плитки на бетонный пол то вначале проверяется горизонтальность и влажность основания. В случае больших отклонений от горизонтали пол выравнивается бетонной стяжкой либо специальной заливкой «жидкий пол». Перед заливкой по периметру стены вычерчивают линию отмечая высоту до которой будет залит бетон. При устройстве новой стяжки большое значение имеет срок созревания - срок необходимый для набора прочностных характеристик стяжки или бетона.
Любая поверхность за исключением металла имеет ту или иную впитывающую способность. Чтобы работать по данной поверхности цементным клеем необходимо снизить водопоглощение так как клеящая смесь наносится тонким слоем и при таком слое идет активное впитывание влаги в основание а также ее испарение в воздух. Для того чтобы понизить водопоглощение в основании его грунтуют. При этом грунтовка выполняет несколько задач: во-первых она "связывает" пыль на поверхности (пыль создает промежуточный слой который мешает адгезии клея к основанию а грунтовка этот эффект убирает); во-вторых в некоторых случаях грунтовка укрепляет основу например гипс.
Гигроскопичные основания способные набухать или разрушаться при долговременном контакте с влагой такие как ангидридные стяжки или основания содержащие древесный наполнитель необходимо грунтовать для того чтобы защитить их от воздействия влаги содержащейся в цементных выравнивающих массах. В случае цементных оснований грунтовка за счет снижения водопоглощения позволяет существенно улучшить растекаемость нивелирующей массы а также предотвратить выход пузырьков воздуха из основания и образование "кратеров" снижающих качество выровненной поверхности. Грунтовку равномерно наносят на поверхность основания с помощью малярного валика до тех пор пока она не впитается полностью.
Перед настилкой плиточного покрытия производят разбивку площади пола на захватки применительно к размерам плиток. Разбивку пола рекомендуется производить с таким расчетом чтобы по длине и ширине помещения укладывалось целое число плиток. При необходимости плитку прирезают с помощью рычажного плиткореза.
Установку маяков начинают с установки реперного маяка у стены для определения уровня пола а по нему устанавливают все остальные (фризовые промежуточные). Фризовые маяки располагают в углах на уровне реперных маяков.
После установки фризовых маяков около них в пол вбивают стальные штыри между которыми натягивают шнуры-причалки для создания ровной линии будущего плиточного ряда. Промежуточные маяки или провески устанавливают в больших помещениях для контроля за уровнем настилаемых плиток.
По типу эксплуатации помещения бывают сухие и влажные. Если помещение будет эксплуатироваться в сухих условиях то можно сразу приступать к укладке плитки если во влажных - то сначала необходимо провести гидроизоляционные работы. Гидроизоляционное покрытие наносится на стяжку и только после этого начинается укладка плитки. Современные цементно-полимерные гидроизоляционные материалы позволяют производить укладку плитки на эластичные цементные клеи непосредственно по гидроизоляционному слою.[24]
Основной материал для укладки керамической плитки – специальный клей различные марки которого широко представлены на рынке. Клей приготавливается путем высыпания сухой растворной смеси в воду и размешиванием. Клей пригоден к употреблению через 5 мин. и после повторного размешивания свои свойства сохраняет на протяжении 6 - 8 часов. После прохождения этого времени клей не пригоден для установки керамической плитки. Если раньше плиточники укладывали плитку на цементные растворы толщиной от 1 до 5 см то сегодня современные составы позволяют уложить плитку на минимальный слой клея сократив его количество и сэкономив деньги и время. Оптимальный слой клея под плиткой - 2-3 мм максимально рекомендуемый - до 5 мм. В этом случае клей выполняет свою роль на 100 %.
На основание наносится контактный слой клея гладкой стороной стального шпателя. Следом наносится клеевой слой зубчатым шпателем с зубцами соответствующего размера. Первую плитку укладывают вдоль линии разметки на клеевой слой и равномерно прижимают. Вторую плитку прикладывают краем к соседней раннее уложенной плитке а затем укладывают на клеевой слой прижимают и отодвигают на ширину межплиточного шва. Тыльная сторона плитки должна быть полностью покрыта клеящим раствором.
Если речь идет о внутренних помещениях с обычными нагрузками то достаточно нанести клей на основание для заполнения клеем тыльной части плитки - не менее 60 %. Основания с повышенными нагрузками и вне помещения требуют 100 % заполнения клеем тыльной части плитки (безпустотная укладка).
После нанесения клея следует прижать плитку к основанию. Затем резиновым молотком нужно немного постучать по плитке чтобы она прочно сцепилась с основанием. Время на исправление расположения плитки составляет еще около 10 минут после ее укладки. Полная прочность покрытия достигается по истечении 3 дней.[24]
На рисунке 2 наглядно представлены этапы укладки напольной плитки.
Рисунок 2 – Укладка напольной керамической плитки
Через 24 часа после завершения укладки напольной плитки приступают к заполнению швов используя замазку нужного цвета. Швы между плитками должны быть чистыми свободными от клея и иметь одинаковую глубину. Ширина швов варьируется от 3 до 20 мм и зависит от формата плитки и условий эксплуатации плиточного покрытия. Для затирки швов используется специальный раствор для фугования.
В 80-х годах затирки как таковой не было - межплиточные швы затирали тем же раствором на который укладывали плитку. Потом для этих целей стали использовать белый цемент подкрашивая его различными красителями. Импортные затирочные составы не пользовались спросом так как были дороги. Сегодня же многие производители предлагают затирки которые не требуют колеровки (они уже имеют определенный цвет).
Затирка смешивается с водой или специальной латексной добавкой (при использовании в бассейнах на балконах на высоконагруженных поверхностях) до пастообразного состояния состав необходимо использовать в течение двух часов. Наносится раствор по диагонали к направлению линии швов специальной резиновой теркой расход затирки в этом случае оптимизирован.
После равномерного заполнения всех швов следует удалить излишки затирочной массы с поверхности плитки. Затирке дают подсохнуть 20-30 мин после чего на поверхности облицовки появляется белый налет. Затем необходимо взять поролоновую терку смочить ее водой отжать на роликах в специальной емкости (скиппере). Влажной поролоновой теркой осторожно протереть плитку по диагонали к направлению линии швов не вымывая при этом затирку. Поролоновая терка убирает излишки затирки и очищает поверхность плитки. Вода при этом должна меняться как можно чаще. На данном этапе выполняются две задачи: очистка плитки и поддержание процесса гидратации цемента в затирке. Через 3-4 часа поверхность облицовки снова промыть влажной губкой. Высохший цементный налет удалить с плитки сухой тряпкой. Описанный процесс затирки швов представлен на рисунке 3.
Рисунок 3 – Затирка швов между плитками
Специалисты советуют для улучшения эксплуатационных свойств затертого шва покрывать его гидрофобизатором (для повышения водоотталкиващих свойств) при помощи кисти. Гидрофобизирующие составы используются для обработки швов в ванных комнатах душевых при облицовке фасадов.
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Загрязняющие вещества поступающие от предприятий по производству керамических изделий в зависимости от конкретных технологических процессов могут попадать с выбросами в воздух со стоками в водные объекты и накапливаться на поверхности земли в виде отходов. Воздействие на окружающую среду также оказывают шум и неприятные запахи.
При производстве керамики могут выделяться пыль твердые частицы сажа газообразные вещества (оксиды углерода азота серы неорганические соединения фтора и хлора органические соединения тяжелые металлы)
Переработка глин и другого сырья особенно сухого неизбежно ведет к образованию пыли. При сушке (включая распылительную) измельчении (дроблении помоле) рассеве смешении и перемещении сырья происходит выброс тонкодисперсной пыли что требует установки пылеуловителей. Некоторое количество пыли также выделяется при декорировании и обжиге а также в ходе финишной обработки обожженных изделий. В количественном выражении пыль – одно из основных загрязняющих веществ в технологии керамики.[29]
Выбросы в процессе помола сырья включают преимущественно частицы измельчаемых материалов (глины кварца полевых шпатов). При сухом способе помола объем загрязненного воздуха составляет порядка 6 м3(н. у.) на 1 кг переработанного сырья а фактор выбросов твердых частиц (пыли) - 50 гкг. При мокром помоле объем загрязненного воздуха также достигает 6 м3кг (н. у.) однако фактор выбросов снижается до 15 гкг.
При прессовании имеют место выбросы пыли оксидов азота серы моно- и диоксида углерода. В результате промывки глазуровочного оборудования образуются водные суспензии которые содержат керамические материалы; эти суспензии добавляют в шликеры что обусловливает наличие в выделяющихся при их сушке выбросах бора хлора и свинца.
Газообразные соединения выделяются из сырьевых материалов в ходе сушки прокаливания и обжига а также при сжигании топлива. Характерными для керамической промышленности являются соединения серы оксиды азота углерода летучие органические соединения хлор и его соединения фтор и его соединения.
Концентрация оксидов серы (преимущественно SO2) в дымовых газах тесно связана с содержанием серы в исходном сырье и в топливе. В керамических материалах сера может присутствовать в форме пирита (FeS2) гипса и других сульфатов а также органических серосодержащих соединений. В газообразном топливе сера практически отсутствует однако ее оксиды образуются при сгорании твердого топлива и мазутов.
Присутствующие в сырье основные соединения (например CaO образующийся при разложении CaCO3 в процессе обжига) реагируют с оксидами серы и тем самым способствуют снижению их выбросов. Продукты реакции остаются в структуре материала.
Оксиды азота в основном выделяются при термическом «связывании» азота и кислорода в воздухе подаваемом для горения топлива. Протеканию этой реакции способствуют повышенные температуры (особенно > 1100 °С) и избыток кислорода. Также реакция связывания может протекать в горячей зоне факела даже если температура в печи ниже 1100 °С.
При сгорании соединений азота содержащихся в топливе (как правило в твердом и жидком) и в органических добавках образование NOX происходит при более низких температурах.
Монооксид углерода (CO) выделяется при сгорании органических веществ присутствующих в керамике особенно в условиях недостатка кислорода. Он также образуется по реакции между «связанным углеродом» в керамике и диоксидом углерода (CO2) выделяющемся при термическом разложении карбонатов щелочных и щелочноземельных металлов (кальция магния) в процессе обжига:
Диоксид углерода образуется по тому же механизму и является основным оксидом углерода при сжигании ископаемого горючего.
В большинстве видов глин в частности морского образования присутствуют следы хлора. Также источниками хлороводородной кислоты (HCl) могут стать добавки или хлорированная вода (содержание Cl в воде используемой при массоподготовке может достигать 50 - 100 мгл и выше). Разложение хлорсодержащих минеральных солей при температурах выше 850 °С и хлорорганических соединений в интервале температур 450 – 550 °C в процессе обжига приводит к обогащению хлороводородом дымовых газов.[21]
Таким образом при производстве керамических изделий необходимо предусматривать очистку загрязненного воздуха. На рисунке 4 представлен аппарат позволяющий снизить концентрацию загрязняющих веществ в воздухе.[2]
Рисунок 4 – Скруббер серии «ICEF»
Скрубер серии «ICEF» являются мокрым пылеуловителем и предназначен для удаления и очистки воздуха с помощью воды от пыли и газов образующихся при различных технологических процессах.
Загрязненный воздух проходит через устройство для центрифугирования сталкиваясь с потоком распыленной воды который поглощает все загрязнения. Очищенный воздух проходит через специальные осадители на которых осаждаются оставшиеся капли воды и после замедления в расширительной камере выпускается наружу. Вода с пылью собирается в резервуаре внизу установки и специальным насосом возвращается в оборот при этом уровень воды в резервуаре остается постоянным и контролируется электронным устройством проверки уровня.
Уровень очистки составляет: для частиц размером до 5 мкм – 95% для частиц размером 25 мкм - 998%.
Мокрая уловленная пыль легко удаляется через специальную отводную трубу находящуюся в резервуаре для воды а также ручным или автоматическим способом через переднюю панель этого резервуара.
Достоинствами данного аппарата является:
- конструкция установки обеспечивает легкий доступ ко всем точкам установки и удобство замены любых деталей;
- если в рабочем помещении требуется низкий уровень шума то по желанию заказчика на выпускное отверстие вентилятора может быть установлен прямоугольный шумоглушитель;
- мощность можно регулировать до необходимого уровня благодаря регулирующему поток клапану расположенному на выходном отверстии вентилятора;
- затраты воды очень малы благодаря тому что она возвращается в оборот;
- возможность возврата в рабочее помещение очищенного воздуха позволяет значительно экономить энергию особенно зимой.
Вода – один из наиболее важных сырьевых материалов в технологии керамики однако уровень ее потребления в различных отраслях и в разных технологических процессах неодинаков. Та вода которую добавляют непосредственно в шихту не вносит вклада в образование сточных вод поскольку полностью испаряется на стадиях сушки и обжига. Сточные воды образуются преимущественно при роспуске глины в процессе производства и в результате ее смыва при очистке оборудования. Также сбросы появляются при работе скрубберов мокрой очистки отходящих газов.[28]
В технологии облицовочной и напольной плитки хозяйственно-бытовой и технической керамики санитарно-технических изделий абразивов на неорганической связке техническая вода применяется при очистке установок для массоподготовки и литья нанесения глазури декорирования а также при мокрой шлифовке в ходе послеобжиговой обработки изделий.
В составе сточных вод образующихся при переработке различных материалов и в ходе очистки оборудования присутствуют те сырьевые материалы и вспомогательные вещества которые задействованы в данном технологическом процессе. Как правило эти соединения нерастворимы в воде.
Сточные воды в производстве керамических изделий отличаются высокой мутностью и цветностью из-за присутствия в них мелкодисперсных взвешенных частиц глазури и глинистых минералов.
Часто сточные воды используют в замкнутом цикле. Излишек глазури собирают и возвращают обратно в производство.[20]
Характеристика образующихся в процессе производства керамической напольной плитки сточных вод представлена в таблице 5.
Таблица 5 - Химический анализ сточных вод керамической промышленности
Осаждаемые твердые частицы
Химическая потребность в кислороде (ХПК)
Биохимическая потребность в кислороде (5 сутки БПК5)
Взвешенные в воде примеси обладают различной степенью дисперсности - от грубых быстро оседающих частиц до мельчайших образующих коллоидные системы. Тонкодисперсные коллоидные частицы обладая одноименным электрическим зарядом взаимно отталкиваются и вследствие этого не могут укрупняться и выпадать в осадок. Одним из наиболее широко применяемых на практике способов снижения в воде содержания тонкодисперсных примесей является их коагулирование с последующим осаждением и фильтрованием.
Так для очистки сточных вод предприятий керамической промышленности применим вертикальный отстойник с последующим фильтрованием в барабанном фильтре.
Отстойник вертикального типа представляет собой железобетонный цилиндр с коническим дном. Вода подается в центральную трубу через сопла закрепленные в виде неподвижного колеса. Выходя из сопла вода приобретает вращательное движение и движется сверху вниз. Для прекращения вращательного движения в нижней части центральной трубы установлен гаситель. После выхода из центральной трубы осветляемая вода поднимается вверх переливается в кольцевой желоб и отводится из сооружения по выпускной трубе. Образующийся на дне осадок удаляется из отстойника по водоотводной трубе. Скорость движения воды в отстойнике должна быть меньше скорости оседания хлопьев.[3]
Отстойник вертикального типа представлен на рисунке 5.
Рисунок 5 – Вертикальный отстойник
Осветленная в отстойнике вода подвергается фильтрованию. Для фильтрования воды используется барабанный фильтр представляющий собой сетку с размером ячейки 40x40 мкм. Обрабатываемая вода подается внутрь барабана фильтруется через вращающуюся сетку освобождается от взвешенных частиц и примесей и подается на дальнейшую обработку. Отфильтрованные на сетке загрязнения током воды смываются в канализацию.[1]
Преимущества барабанного фильтра представленного на рисунке 6:
- вследствие низкого энергопотребления барабанный фильтр является наиболее экономным решением для процеживания;
- барабанный фильтр оборудован автоматическим устройством управления;
- поверхность фильтра самоочищающаяся очистка проводится автоматически по мере необходимости водной струей а также с помощью вращающейся щетки;
- управление промывкой по таймеру;
- закрытая конструкция фильтра гарантирует отсутствие неприятных запахов разбрызгивания и полностью соответствует санитарным нормам и правилам;
- компактность надежность в эксплуатации простота в обслуживании высокая эффективность в работе.
Рисунок 6 – Барабанный фильтр
Отходы производства керамических изделий обычно включают:
- различные виды шлама образующиеся при переработке стоков от очистки оборудования для массоподготовки подготовки и нанесения глазурей а также при мокрой шлифовке. Количество и состав шлама колеблется в широких пределах поскольку его образование происходит в различных процессах кроме того на одном предприятии используют много различных видов сырья (глазурей фритт глин и т. п.);
- бой заготовок и изделий при формовании сушке обжиге и послеобжиговой обработке а также обломки огнеупорных материалов;
- пыль из установок очистки отходящих газов;
- отработанные гипсовые формы – на стадии формования;
- отходы упаковки (пластик дерево металл бумага и др.) – на стадии упаковки;
- твердые остатки например зола от сжигания твердого топлива.
Некоторые виды накапливаемых в процессе производства отходов могут быть повторно использованы в переделах предприятия в соответствии с требованиями к продукции и технологическим регламентом. Те материалы которые завод не в состоянии переработать самостоятельно передают в другие отрасли либо отправляют на сторонние предприятия по переработке отходов или на полигоны. Так например отходы керамической промышленности широко используют в производстве тротуарной плитки.
Некоторые стадии процесса производства керамических изделий характеризуются высоким уровнем шума что обусловлено работой оборудования и выполнением технологических операций.
Курсовая работа состоит из 52 страниц 6 таблиц 6 рисунков 29 наименований источников информации.
Целью курсовой работы было изучение экологических проблем при производстве керамической плитки для полов.
В ходе выполнения курсовой работы цель была достигнута путем решения следующих задач:
дана характеристика сырьевым материалам;
охарактеризована номенклатура выпускаемой продукции;
выбрано и обосновано технологическое решение;
описаны основные структурные процессы;
дано описание технологической схемы производства;
выполнена спецчасть проекта;
предложены мероприятия по защите окружающей среды.
Керамическая плитка представляет собой искусственный продукт полученный из глиняного раствора с добавлением кварцевого песка алюмосиликатов кальция и магния (полевых шпатов). Глинистые компоненты обеспечивают пластичность массы необходимую для формовки плитки. Кварцевые компоненты образуют скелет плитки. А фельдшпатовые и карбонатные составляющие придают обожженному изделию необходимую стекловидную структуру.
В соответствии с ГОСТ 6787-2001 керамические плитки для полов подразделяют на основные и бордюрные на квадратные прямоугольные многогранные и фигурные на глазурованные и неглазурованные. В данной курсовой работе производятся основные квадратные и прямоугольные глазурованные керамические плитки толщиной более 9 мм.
Проанализировав несколько технологических схем производства была выбрана наиболее выгодная доступная и экологически чистая технология изготовления напольной керамической плитки которая подробно описана в 5 разделе данной курсовой работы.
В выполненной работе подробно описан процесс облицовки керамической плиткой пола. Правильная укладка плитки является основой долговечности эксплуатации данного покрытия.
В процессе производства керамической плитки выделяются разнообразные загрязняющие вещества. В зависимости от технологических процессов они могут попадать с выбросами в воздух со стоками в водные объекты и накапливаться на поверхности земли в виде отходов. На основе патентного поиска предложены скруббер для снижения выбросов с атмосферу и аппараты для очистки образующихся сточных вод.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ
АС Сталинский Д.В. Ерохин А.В. Ботштейн В.А. Пирогов А.Ю. Мантула В.Д. (19)RU(11)2397795(13)C1
АС Кочетов О.С. Кочетова М.О. (19)RU(11)2361647(13)C1
АС Логунцов В.Ф. Логунцов С.В. (19)RU(11)2308314(13)C1
Богданов В.С. Булгаков С.Б. Ильин А.С. Технологические комплексы и механическое оборудование предприятий строительной индустрии. - СПб.: Проспект Науки 2008. - 624 с.
Васюнина С.В. Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Экологические проблемы производства стекла и керамики» для студентов 5 курса обучающихся по специальности 280202 «Инженерная защита окружающей среды».- Брянск БГИТА 2009.- 20 с.
Галенко А.А. Керамическая плитка однократного обжига с использованием кварц-полевошпатового сырья.- Киев: Наукова думка 2009.- 54 с.
Гегерь В.Я. Городков А.В. Основы архитектурно-строительного проектирования промышленных зданий.- Брянск БГИТА 2004.- 118 с.
ГОСТ 9169-75. Сырье глинистое для керамической промышленности. Классификация.- М.: Изд-во стандартов 1975.- 7 с.
ГОСТ 8736-93. Песок для строительных работ. Технические условия.- М.: Изд-во стандартов 1993.- 9 с.
ГОСТ 15045-78. Материалы кварц-полевошпатовые для строительной керамики. Технические условия.- М.: Изд-во стандартов 1978.- 5 с.
ГОСТ 6787-2001. Плитки керамические для полов. Технические условия.- М.: Изд-во стандартов 2001.- 12 с.
ГОСТ 17.2.4.07-90(02). Охрана природы. Атмосфера. Методы определения давления и температуры газопылевых потоков отходящих от стационарных источников загрязнения.- М.: Изд-во стандартов 2002.- 6 с.
ГОСТ 12.1.003-91(02). ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.- М.: Изд-во стандартов 2002.- 4 с.
ГОСТ 12.1.012-96(02). ССБТ. Вибрационная безопасность. Технические условия.- М.: Изд-во стандартов 2002.- 5 с.
Закон РФ «Об охране окружающей среды» от 10.01.02.№7- ФЗ.- М.: НОРМА 2002.- 28 с.
Закон РФ «Об экологической экспертизе» от 16.11.95.№167- ФЗ.- М.: НОРМА 2003.- 34 с.
Канаев В. К. Новая технология строительной керамики. — М. : Стройиздат 1990. — 263 с.
Кондрашев Ф.В. Мишиулович Л.Я. Павлов В.Ф. Производство керамических плиток для полов. - М.: Стройиздат 1981. – 182 с.
Корнилов А. В. Эффективные способы переработки глинистого сырья для получения изделий строительной керамики А. В. Корнилов В. П. Лузин Стекло и керамика. — 2004. — N 1. — С. 24-26.
Лысенко Е.И. Козлов А.В. Технология керамических материалов и изделий: Учебное пособие. - Ростов на Дону: РГСУ 1998 - 126 с.
Минько Н.И. Проблемы керамической промышленности в охране окружающей среды.- Белгород: Вестник БГТУ 2004.- 128 с.
Павлов В.Ф. Физико-химические основы обжига изделий строительной керамики. - М.: Стройиздат 1977. - 240 с.
Пиевский И.М. Сушка керамических строительных материалов пластического формования . - Киев: Наукова думка 1985.-144 с.
СаНПиН 2.1.6.1032-01. Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест.- М.: Федеральный центр Госэпиднадзора 2001.- 11 с.
СаНПиН 2.2.4.1000294-03. Гигиенические требования к составу воздуха производственных общественных помещений.- М.: Министерство здравоохранения РФ 2003.- 12 с.
Симонов Е.В. Плитка. Укладка своими руками.- СПб.: ПИТЕР 2009.- 189 с.
Тимофеева М.С. Андрианов Н.Т. Повышение технических характеристик напольных плиток.- М.: Стройиздат 2008. – 127 с.
Фиксин П.В. Сканчук Р.Г. Охрана окружающей среды на предприятиях строительной индустрии. – М.: ИД Наука 2004.- 196 с.
Хвастунов В.Л. Охрана окружающей среды на предприятиях строительной индустрии. - Пенза : Изд-во Гос. архит.-строит. акад. 1996. - 155 с.

icon схемка.cdw

схемка.cdw
Добыча сырьевых материалов
Доставка сырья на завод
Вылеживание глинистых материалов
Хранение сырьевых материалов на складе
Удаление крупных камневидных частиц
Измельчение и дробление сырья
Смешивание компонентов
Автоматическое резание изделий
Подача сырца в сушильную камеру
Глазурование керамических изделий
Зачистка торцов плиток
Подача плиток в печь-туннель
Обжиг керамических изделий
Сортировка и упаковка напольной керамической плитки
Транспортирование готовой продукции на склад
Очистка пылегазового потока
Контроль запыленности
Контроль освещенности
Контроль микроклимата рабочей зоны:
Контроль вибрации: виброскорость 0
КР - 2068029 - 280202 - 016 - 10
Экологические проблемы при производстве
керамической плитки для полов
Технологическая схема производства
керамической напольной плитки
Экологический контроль
up Наверх