Проект формувально-сушильного цеху

Способи формування виробів із пластичних мас. Проектування формувально-сушильного цеху з потоково-механізованими лініями формування і відливання фарфорового заводу продуктивністю 10 млн. шт. готових виробів на рік. Опис технологічної схеми виробництва.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Вступ

Перші керамічні вироби виготовлені ще за неоліту (близько 8 тис. років тому), коли люди не знали ні металу, ні скла, ні тканини, ні паперу. Отож тільки кераміка постає перед ученими як "свідок" людського життя в найдавніші часи.

Керамічні вироби, що їх найчастіше знаходять археологи, містять у собі багатющі відомості про життя стародавніх народів. Кераміка дає уявлення про їхній господарчий і соціальний устрій, про рівень технічних досягнень і культури, вона допомагає відтворити картину торгівельних зв'язків, характер харчування, розвиток будівельної техніки, знань про космос у давнину і дуже багато іншого.

З того моменту, як шматочок глини (а може, й рукотворний глиняний виріб) випадково опинився в багатті й став міцним як камінь - і це було оцінено - починається історія кераміки, з якою в людське життя увійшло безліч корисних речей.

Перше надбання людства в освоєнні нового матеріалу - посуд. Уявімо еволюцію цього геніального винаходу.

Щоб страву нагріти, в наповнену посудину кидали розпечене каміння, але щоб при цьому не пропалити посудини, внутрішні стінки її перед цим обмащували глиною. Стикаючись з гарячим камінням (або вогнем), органічна оболонка частково або повністю згоряла. А глина, навпаки, міцнішала. Цю властивість її використали, створюючи посуд.

Значення винайдення керамічного посуду важко переоцінити. Це відкриття пов'язане з початком переходу людини до осілого способу життя, а відтак - з розвитком рільництва, скотарства, що своєю чергою сприяло усталенню побуту. Потрібний був досконалий посуд. Докерамічні його види стримували господарський розвій через обмеженість форм і розмірів, невелику місткість, нетермостійкість.

Керамічний посуд - перший вид посуду, в якому відбилась діяльність людини. Спостережливість і досвід допомогли визначити, що глина буває жирна (мастка) або пісна. Вироби з жирної, тобто пластичнішої глини, коли їх сушать, здебільшого деформуються й розтріскуються. Речі, виліплені з надто пісних глин, взагалі розкришуються. Потрібно було знайти "рецепт" глиняного тіста, який би усунув ці вади. Уламки кераміки неолітичної доби засвідчують, що вже в той час люди збагачували пісну глину жирною, а в жирну додавали пісок, дрібно січену солому, крейду, шамот, вовну, товчений граніт або черепашки, інші знежирювачі.

Поява керамічного посуду сприяла тому, що значно збагатився раціон харчування людини: до сирих продуктів і напівзапеченого м'яса з багаття додалися каші, юшки, тобто м'яка, рідка, гаряча, варена їжа. Такий посуд захищав продукти від гризунів, мурах, у ньому вони не гак швидко випаровувались і псувались. Це був наче первісний термос, у якому гаряча страва довго не холоне, а холодна не нагрівається. З керамічних посудин почалася народна фармакопея: у них робили відвари, настоянки. Вони були першими мірами об'єму.

Наступним був етап освоєння пластичних можливостей глини, інакше кажучи - вироблялися навички виготовлення кераміки. За неоліту відкрилися різні способи обробки глини - розминання, розкачування, розривання, биття, витягування, видавлювання, ліплення. Головними "інструментами" у цих процесах були руки й пальці людини. За допомогою "дарів природи" - камінчиків, дерев'яних паличок, трісочок, кісток тварин, а також саморобних ножів, лощил і штампів первісні гончарі загладжували стінки посудини, декорували їх.

Поступово набували досвіду сушити глиняні вироби. На позір, це просто, але й тут потрібні певні знання. Основна умова сушіння кераміки - діяти поволі, бо якщо випаровування вологи швидке, виникає ефект надмірної напруги і посуд тріскається. Важливо також рівномірно обвітрювати всі частини виробу, запобігати протягам і високим температурам. З часом про все це довідались перші гончарі.

І нарешті - випалювання, найскладніша й найвідповідальніша технологічна операція, завдяки якій глина стає керамікою. За якістю випалених виробів роблять висновки про якість приготування глиняної маси (неочищена глина, неоднорідно замішана, з повітряними бульбашками маса у вогні дасть брак). Високоякісно випалені старожитні речі показують, що тогочасні майстри були обізнані і з тим, як виготовляти різні розміром і товщиною вироби (надто товсті, з неоднаковою товщиною черепка в різних місцях при високих температурах також псуються). Випалені вироби демонструють і правильний вибір палива та режиму випалювання.

За неоліту знали випалювання у відкритому вогнищі - в багатті або ямі. Глиняні вироби закидали соломою, очеретом, хмизом або дровами і підпалювали. Це було ще неповне, слабке, нерівне випалювання, до t° 450°-750°С, залежно від виду палива. На зміну випалюванню у відкритому вогнищі прийшло пічне - у домашніх печах.

Приблизно в V тисячолітті до н.е. в Єгипті, Месопотамії, Середній Азії почали застосовувати перші горна - примітивні будови з глини, гною або цегли-сирцю, зведені над купою глиняних виробів. У горні досягають більшої температури й регулюють тягу, що сприяє рівномірності випалювання. Горно еволюціонувало в напрямі збільшення обсягу камери, організації руху полум'я задля забезпечення якнайбільшої чистоти його й віддачі тепла, керованого режиму випалювання. Однокамерні горна змінилися двокамерними, у яких одна камера правила за топку, а друга - за місце випалювання. На теренах України двокамерні горна знали вже гончарі трипільської і черняхівської культур.

Слово «кераміка» походить від давньогрецького «керамос», що означає глина. В наш час керамікою називають вироби, виготовлені з глин із наступним однократним або двократним випалом. Керамічні вироби відомі людині з найдавніших часів. В 4 тисячолітті до н.е. єгиптяни уже знали мистецтво виготовлення поливної кераміки. Вироби з фарфору вперше з'явилися в Китаї в результаті довгого удосконалення керамічних мас в часи правління династії Тан - у 7 столітті.

ФАРФОР - вироби з тонкої кераміки, покриті глазур'ю, які мають спікшийся білий, дзвінкий черепок, що просвічує у тонкому шарі (1-3 мм). Фарфор навіть у неглазурованому вигляді непроникний для води.

Через декілька століть, при сунській династії, технологія досягла такої досконалості, що, як описували фарфор в письмових джерелах, він став «голубим, як повітря, блискучим, як дзеркало, тонким, як папір, та дзвінким, як цин (музичний інструмент)». В 7-10 ст. фарфорові вироби проникають в Азію. В Європі ж довгий час продовжували їсти з грубого керамічного посуду, доки в 13 ст. спочатку венеціанський купець Марко Поло, а потім і інші торговці не стали завозити сюди китайський фарфор. Але, коштував він так дорого, що навіть не кожному європейському монаршому двору був "по кишені". Європейці хотіли самостійно виробляти фарфоровий посуд. Але у китайців вивідати його рецептуру так і не вдалося, вони берегли своє «ноу-хау» краще, ніж військову таємницю. Дослідним шляхом в 16 ст. в італійському місті Фаенце вдалося створити деяку подобу фарфору, відомого тепер під назвою «фаянс». І тільки два століття по тому Іоган Фрідріх Беттгер, який був взятий в дев'ятнадцятилітньому віці на посаду придворного алхіміка до саксонського курфюрста Августа Сильного, цілком випадково наткнувся на «заповітну формулу». У 1710 році в місті Мейсен (Саксонія) був заснований фарфоровий завод, який зайняв риночну нішу китайських виробників.

В Росії китайський фарфор був відомий в 17 ст. Відомо, що Петро І не тільки купував готові фарфорові вироби, але й заказував безпосередньо в Китаї прикрашені російським гербом аптекарський посуд, бритвенні тази та вази. Також Петро І, який знав і мейсенські вироби, оцінивши хімічну стійкість та красу фарфора, поклав початок довгим пошукам секрету його виробництва в Росії, але, нажаль, вони успіху не мали. [1]

Формувально-сушильний цех - цех, де відбувається формування виробів методом пластичного формування виробів методом пластичного формування на напівавтоматах та методом відливання з шлікера в гіпсові форми за допомогою механізованих ліній. Сушка напівфабрикату здійснюється за допомогою конвеєрних сушарок, оправка виробів відбувається вручну або на оправочних станках.

1. Технологічна частина

1.1 Обгрунтування вибраної технологічної схеми виробництва

У виробництві художньої кераміки в залежності від форми виробів застосовують в основному формування виробів із пластичних мас вологістю 20 - 25% і литтям з рідких (шлікерних)мас вологістю більше 30%.

Способи формування виробів:

Лиття із керамічних мас вологістю більше 30%: зливний спосіб, наливний спосіб, комбінований спосіб.

Формування із керамічних мас вологістю 20 - 25%: відтиск у формах, фомування на станках шаблонами і роликами.

Лиття

Цей спосіб широко застосовують у виробництві художніх керамічних виробів, що пояснюється можливістю виговлення виробів найбільш різноманітної форми (посуд, вази, скульптура, сувеніри і т.д.) і простотою процесу, який не потребує складного обладнання. Разом з тим відносно невисока продуктивність і потреба у великій виробничій площі, характерні для цього способу формування виробів і обмеження його поширення на заводах, які виготовляють фарфоро-фаянсовий посуд, не мають такого значення для підприємств художньої кераміки.

Цей процес заснований на здатності пористої форми (частіше за все гіпсової) всмоктувати в себе воду із рідкої керамічної маси з утворенням на внутрішній поверхні форми більш щільного шару маси тов...