Технология обжига

УРОК 3

План урока

1. Технология обжига

2. Изучение печи на производстве. Закладка изделий на обжиг.

3. Лепка дымковской игрушки

Технология обжига

Обжиг – конечная и важная стадия любого керамического производства. При обжиге керамических изделий происходят сложнейшие физико-химические процессы, в результате которых керамическая масса – механическая смесь минеральных частиц – становится камнеподобным материалом – прочным, твердым, химически стойким, с присущими только ему эстетическими свойствами.

Перед обжигом изделия в обязательном порядке подвергаются сушке. При этом испаряется большая часть влаги в глине. В начале обжига оставшаяся в глине вода полностью испаряется. Как только глина полностью обезвоживается, в ней происходит окисление и частичное плавление вещества на поверхности отдельных частиц и спекание в точках их прикосновения, т.е. идет процесс остекловывания. Таким образом, при обжиге глина приобретает новые свойства — прочность, жесткость и полную неспособность присоединять влагу.

Обжиг может осуществляться разными способами. Ранее обжигали в горнах, вырытых в земле, которые топились дровами. Использовались для обжига и разные виды топлива (самые распространенные сейчас — электричество и газ). Удобно использование электрических муфельных печей, которые бывают разные по размеру (при увеличении размеров печи или температуры возрастает расход электроэнергии), но не требуют установки специальной отдушины или дымохода. В жилом помещении ее следует изолировать и проветривание необходимо. При первом обжиге, с использованием новой печи, следует быть готовым к хорошей вентиляции помещении.

Обжиг требует высоких температур и длительного времени. Температура должна повышаться и понижаться постепенно. Вот почему удобно использование электрических муфельных печей, где можно совместить процесс сушки — медленно (температура должна возрастать при этом медленно, чтоб не образовывались перекосы и трещины) до 150-200 в течение 1-2 часов, затем подъем температуры с интервалом 1 час до конечной температуры 900-1100 в течение 4-6 часов (например, с установкой режима 400–600-800-1000). В печах встраивается компьютеризированный термоэлектрический пирометр, который осуществляет контроль температурной шкалы или устанавливается ручной терморегулятор. Что происходит при изменении температуры в печи? При температуре 200–400 удаляются органические вещества, присутствующие в глине. При 500 происходит полный процесс обезвоживания. От 680 начинается процесс остекловывания, флюсы в составе глиняной смеси начинают расширяться и, выполняя роль клеящихся веществ, скрепляют твердые частицы, заполняя поры. При 800 начинается процесс перехода флюсов в стеклообразное состояние (остекловывание). Изделие уменьшается в объеме, становится твердым. От 900 и выше — при достижении оптимальной температуры она поддерживается в течение некоторого времени, чтоб перейти к этапу закаливания, пока температура не снизится до 100. Если изделие извлечь из печи раньше, то оно получит термический удар, что приведет к расколу. Не спешите вынимать неостывшее изделие из печи! Если раскол в местах соединения произошел в печи, то был нарушен процесс соединения (торопиться и здесь не годится!). Причиной раскола может быть и неправильное расположение изделий в печи, они не должны соприкасаться друг с другом и близко прилегать к нагревательным элементам (следуйте инструкции, с которой нужно ознакомиться перед началом использования печи: в ней есть все необходимые рекомендации).

Увеличение времени и температуры обжига предусматривается для изделий в зависимости от материала, их размера, желаемого результата. В таблице ниже приводятся различные состояния трёх образцов.

Смесь	Температура ниже нормы	Необходимая температура	Температура выше нормы
Цвет	от нормального до бледного	нормальный	от нормального до темного
Изменения	нет	нет	деформация или расплавление
Твердость	легко оставить царапину	трудно оставить царапину	невозможно оставить царапину
Пористость	очень пористая	пористая	не очень пористая или стекловидная
Звук	деревянный	нормальный	кристаллический

Периоды обжига:

· подъем температуры, нагревание (наиболее ответственный);

· выдержка при постоянной температуре;

· снижение температуры, охлаждение.

Составляющие режима обжига:

· скорость нагрева и охлаждения,

· время выдержки при постоянной температуре,

· температура обжига,

· среда обжига (окислительная, в условиях свободного доступа воздуха; восстановительная, в условиях прекращения доступа воздуха и избытка угарного газа; нейтральная).

Обжиг обычно контролируют термопарой или милливольтметром. Но при наличии определенного опыта не составляет труда определить визуально температуру обжига на том или ином его этапе по цвету раскаленного черепка внутри печи:

темно-красный – 600 – 700⁰С;

вишнево-красный – 800 – 900⁰С;

яркий вишнево-красный – 1000⁰С;

светло-оранжевый – 1200⁰С;

начинает белеть – 1300⁰С;

белый – 1400⁰С;

яркий белый – 1500⁰С.

Продолжительность обжига керамических тонкокерамических изделий колеблется в больших пределах и зависит от конструкции и размеров обжигательных печей, вида топлива, конечной температуры обжига, химического и гранулометрического состава керамических масс, размеров и формы изделий и др.

Обжиг некоторых видов крупногабаритных фарфоровых электроизоляторов длится 5–6 суток, а охлаждение – 10–12 суток, обжиг и охлаждение облицовочных керамических плиток в роликовых печах осуществляется всего за 15 минут.

Продолжительность обжига и охлаждения фарфоровых изделий (посуды) составляет в горнах 40–48 часов, в туннельных печах – 26–32 ч, в скоростных конвейерных печах – 18–20 ч.

Обычно тонкокерамические изделия обжигаются дважды: цель первого (утильного) обжига – придать изделиям достаточную механическую прочность, необходимую для выполнения следующей операции технологического процесса – глазурования. В производстве фаянса и фаянсовой майолики в процессе первого обжига, проводимого при высоких температурах (1200–1230⁰С), черепок доводится до требуемой степени спекания, а задачей второго, или «политого», обжига является лишь наплавление глазури на изделия. Температура утильного обжига гончарных изделий – 800–900⁰С, «политого» – 900–1000⁰С.

Дата добавления: 2015-09-05