Стандартизация процессов контроля качества керамического кирпича

   Пластичный  способ формования.

   Обработанная  и подготовленная для формования глиняная масса имеет пластичную  консистенцию. Изделия формуют в  настоящее время почти исключительно на ленточных прессах, которые бывают без вакуумные и вакуумные.

   Отборку сырца от пресса и укладку его  на транспортные средства на современных заводах выполняют автоматы.

   Предварительно  подготовленная масса поступает  в загрузочную камеру пресса, где  питающий валок, вращающийся на встречу шнеку, способствует захвату глиняной массы. Структура формуемых в прессе масс представляет собой последовательное напластование вложенных друг в друга ряда полных конусов. При этом внутренние слои выталкиваемого бруса перемещаются быстрее, чем наружные, испытываемые трение о стенки. В результате в формуемых изделиях возможно появление различных дефектов. Однородность структуры повышается с увеличением влажности формуемой массы, отощением массы за счет введения крупного песка или шамота, при пароувлажнении.

   Шнек  пресса собран из отдельных частей, образующих непрерывную линию, переходящих в двухзаходную. Масса, попав на заборную часть шнека, передвигается им вдоль сего цилиндра пресса к прессовой головке. Чтобы масса не проворачивалась вместе со шнеком, она удерживается внутренними продольными ребрами, закрепленными на стальной предохранительной рубашке, которой облицован изнутри корпус пресса. Для уменьшения износа прессовой головки её футеруют. Характер перемещения массы в прессе зависит от её упруго-пластичных свойств, от силы трения о стенки, давления, создаваемого шнеком, и сопротивления выходных насадок- головки и мундштука. На проталкивание массы через мундштук расходуется большая часть мощности прессов (до 40%). Мундштук имеет прямоугольное сечение.

   Наличие в глиняных массах воздуха уменьшает  их пластичность, вызывает неравномерность уплотнения при формовании, а упругое последействие-образование микротрещин. Поэтому желательно удаление из керамических масс воздуха, например, в вакуум- прессах.  Тестообразная масса разминается в смесителе пресса лопастным винтом,  продавливается в виде отдельных прутков через дырчатую перегородку или конус в вакуум-камеру, где из неё отсасывается воздух. Вакуумированную массу захватывает шнековый вал, уплотняет её и перемещает в прессующую головку с мундштуком, откуда масса выходит в виде непрерывного глиняного бруса. Чем выше пластичность глиняных масс, тем выше должна быть величина вакуума, дольше пребывание массы в вакуумной камере и больше степень измельчения глиняной массы.

   Вакуумирование глиняной массы повышает прочность отформованного сырца, что в свою очередь позволяет укладывать его при сушке в более высокие штабели и полнее использовать объем сушилки. Вместе с тем снижается способность сырца к трещинообразованию и улучшается качество готовой продукции.

   Разрезаемая шнеком масса вновь соединяется  в прессовой головке вследствие уплотнения  и выходит из неё монолитным брусом. Если прессующее давление шнека и уплотнение малы или недостаточна длина головки для данной глины, то монолитность бруса нарушается, а изготовленный сырец после сушки и готовые изделия имеют S- образные трещины. Выходящий из мундштука брус разрезается на отдельные изделия резательным аппаратом. Резку кирпича – сырца из бруса производит на струнных резательных аппаратах. Отрезанный сырец с помощью наклонного столика поступает на сушильные рамки, подаваемые нижним ленточным конвейером.

   Сушка сырца.

    Формовочная влажность изделий находится в пределах 18-22%. Перед обжигом их необходимо высушить до максимального содержания влаги 5%. Процесс сушки необходимо провести по оптимальному режиму, под которым понимают сочетание возможно малой его длительности, минимальных затрат энергии и высокого качества полуфабриката – отсутствие коробления, трещин и скрытых напряжений, могущих обусловить появление трещин в обжиге.

   Процесс сушки происходит в три этапа: сначала влага в жидкой фазе перемещается внутри изделия к поверхности испарения (внутренняя диффузия), а затем она испаряется и водяные пары поглащаются окружающим воздухом или газами ( внешняя диффузия) и уносятся ими за пределы сушильного пространства.

   Сушка глиняных изделий может производиться  в естественных условиях  в сараях с легкими подъемными стенами. Однако такая сушка полностью зависит от атмосферных условий и очень длительно (7-14 суток). В настоящее время на заводах в основном используют искусственную сушку, что значительно сокращает продолжительность производственного цикла (до 1-3 суток). В качестве теплоносителя при сушке искусственным способом используют      

дымовые газы обжигательных  печей, а также специальных топок. Различают по режиму работы сушила периодического и непрерывного действия, а  по конструкции – камерные, туннельные, конвейерные.

    В камерных сушилках периодического действия загрузка, все стадии сушки и выгрузка сырца повторяется в одном рабочем пространстве через определенные промежутки времени. Сырец доставляется в сушило десятиполочными самосбраывающими вагонетками. Подъемно- снижающие устройства снимает полки с сырцом и укладывает в камере. Как правило, такие сушила представляют собой ряд камер, соединенных в блоки.

    Туннельные  сушила непрерывного действия представляют собой прямые туннели, в которых  перемещаются вагонетки с сырцом. Теплоноситель движется горизонтально навстречу потоку сырца. Температура и влажность теплоносителя, меняясь по длине печи, поддерживаются постоянным во времени для отдельных её зон. Процесс сушки завершается за время прохождения сырца через все зоны. Количество туннелей в блоке сушила 2-18. Длительность сушки кирпича-сырца составляет 40-46 ч.

    В современных конструкциях сушилок  большое внимание уделяют повышению равномерности сушки. С этой целью для циркуляции воздуха внутри устанавливают специальные аппараты ротамиксы, представляющие собой щелевой цилиндрический или конический, а иногда телескопический кожух, внутри которого помещен вентилятор. Горячий воздух через отверстие в перекрытиях камер или туннелей попадает в приемное отверстие ротамикса и выбрасывается в сушильное пространство через щели вращающегося кожуха. Благодаря этому в сушильном пространстве создается интенсивная циркуляция воздуха, выравнивающая сушку. Кроме того, пульсирующее воздействие теплоносителя на сырец , создаваемое ротамиксами, также способствует улучшению качества высушенных изделий.

    Обжиг изделий.

    В технологии керамического кирпича  обжиг является завершающей и  наиболее ответственной стадией  изготовления. В процессе обжига формируются наиболее важные свойства керамического материала, определяющие его техническую ценность – прочность, плотность, водостойкость, морозостойкость и др. пороки обжига являются необратимыми дефектами в изделии. Они не поддаются последующему устранению, и поэтому в большинстве случаев дефекты обжига определяют качество готовой продукции – его сортность и количество брака.

    Под режимом обжига понимают обычно зависимость  между температурой и временем обжига (температурный режим) и между  химическим характером газовой среды  печи и временем обжига (газовый  режим).

    Весь  процесс обжига в наиболее общем  случае делят на три периода: нагрев до конечной температуры обжига, выдержка при этой температуре и остывание. Для каждого из этих периодов отдельно устанавливают режим.

    Для обжига кирпича применяют кольцевые  и туннельные печи. Съем с 1 м рабочего объема туннельной печи составляет 3500-6000 шт. кирпича в месяц, а удельный расход условного топлива 140-1060 кг на 1000 шт.

    Высушенный  сырец загружают в печные вагонетки  в большинстве случаев пока еще  вручную. Но уже появились автоматы для садки сырца на печные вагонетки, как за рубежом, так и на отечественных заводах.

    Туннельная  печь представляет собой кагал сечением 3,5-5,5, длиной до 100м. В канале уложены  рельсы, по которым перемещаются вагонетки  с кирпичом - сырцом. Туннельная печь имеет три зоны: подогрева, обжига и охлаждения, через которые последовательно в течение 18-36 ч проходит обжигаемый материал. Наличие стабильных температурных зон и перемещение материала в противотоке горячим газам позволяет поднять температуру обжига до 1900-1950 К и интенсифицировать процесс спекания.

    Туннельные  печи более экономичны из-за механизированного  производства, а также лучшего использования тепла.  Брак  кирпича  в туннельных печах сравнительно небольшой. Они позволяют сократить длительность обжига и создают  благоприятные условия для автоматизации технологического процесса.

2. Операционный контроль.

  Проверка  соблюдения нормативных требований, реализуемых в ходе выполнения той или иной технологической операции; цель контроля -  обнаружение и устранение дефектов в процессе изготовления изделий осуществляется                            

персоналом цеха, заводской лабораторий и ОТК.

    На  современном этапе развития экономики, когда на первый план выдвигается задача повышения эффективности производства, вопросы качества приобретают особое значение. Решение такой задачи требует целенаправленной постоянной работы инженерно-технических работников с момента проектирования изделия и до сдачи его потребителю. Наряду с соблюдением технологической дисциплины необходимо постоянно совершенствовать методы и формы контроля, в том числе статистические методы контроля управления качеством продукции.

    При контроле качества продукции изготовитель сталкивается с необходимостью решения двух проблем. Во-первых, он должен так организовать контроль процесса производства, чтобы процент неудовлетворительной по своим свойствам или дефектной продукции не был слишком высоким. Во-вторых, он должен исключить возможность выпуска с завода партий товара, которые содержали бы слишком высокий процент дефектной продукции. В связи с этим, говоря о контроле качества, следует рассматривать две стороны этой задачи, а именно:

    - контроль  процесса производства;

    - контроль  изготовленной продукции.

    С первого взгляда может показаться, что если контроль производственного  процесса организован правильно, то нет никаких оснований, беспокоиться о качестве продукции при сбыте или приобретении. В некоторой степени это утверждение, конечно, правильно: чем лучше налажен контроль производства, тем меньше затрат происходит на организацию контроля  изготовленной продукции. Однако даже тогда, когда производственный процесс организован удовлетворительно и количество дефектных изделий в большой партии товара, произведенных в течение длительного периода времени, будет  значительным, может случиться, что отдельные партии этого товара будет иметь большой процент брака и их следует считать неудовлетворительными.

    Изменчивость  бывает двух типов: систематической  и случайной. Так, например, качество продукции, производимой ночной сменой, может отличаться от качества товара, производимого дневной сменой.

Кроме различий в качестве продукции, выпускаемых  различными сменами или различными заводами, можно также наблюдать  изменение качества продукции, носящие случайный характер и присущие партии товаров, выпускаемые в течение одной смены или на одном заводе.

    Производственный  процесс охватывает конструирование  или проектирование изделия, весь технологический процесс вплоть до отдельных приемов в организации труда и необходимый контроль в критических точках технологического процесса, включая приемочный контроль.

    Статистические  методы управления качеством применимы  на всех стадиях производства. С  помощью этих методов можно указать, где для повышения качества изделия должна быть изменена либо его конструкция, либо технология изготовления. Статистические методы позволяют отрегулировать технологический процесс так, что сводится к минимуму производственный брак.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Приемочный  контроль.

Образцы для  испытаний кирпича и керамических камней отбирают методом случайного отбора из разных мест партий в количестве, штук:

1. Для партии 10000…35000 штук – 80
2. Для партии более 35000 штук – 125

Для проведения конкретных испытаний число образцов, выбираемых из пробы, составляет, штук:

1. Размеры и правильность формы…………………24
2. Наличие известковых включений…………………5
3. Масса, плотность, водопоглощение……………….3
4. Предел прочности при сжатии……………………10
5. Предел прочности при изгибе……………………..5
6. Морозостойкость……………………………………5( по потере массы)

                                                                                     20(по потере прочности)

КОНТРОЛЬ  РАЗМЕРОВ И ФОРМЫ  ИЗДЕЛИЙ.

   Размеры изделий, толщину наружных стенок, радиус закругления углов, диметр цилиндрических пустот, ширину щелевидных пустот, протяженность  трещин, длину и глубину отбитости и притупленности изделий измеряют с погрешностью 1 мм металлической линейкой по ГОСТ 427.