FI84169B

FI84169B - Foerfarande och anordning foer framstaellning av glasserade keramikplattor och sao erhaollna plattor.

Info

Publication number: FI84169B
Application number: FI860636A
Authority: FI
Inventors: Filippo Marazzi
Original assignee: Marazzi Ceramica
Priority date: 1985-02-21
Filing date: 1986-02-12
Publication date: 1991-07-15
Also published as: FI860636A; DK78586A; SE8600724D0; NL191934B; FI860636A0; CS262665B2; CH666652A5; PL258041A1; IE860137L; FR2577547A1; US4805551A; IN164647B; IT8519589A0; LU86312A1; CN86100369A; SE8600724L; DE3605127C2; HK78289A; PL145947B1; IE57209B1

Description

84169

Menetelmä ja laite lasitettujen keramiikkalaattojen valmistamiseksi sekä näin saadut laatat. -

Alan nykyisen tekniikan mukaisesti lasitettujen keramiikka-laattojen valmistus suoritetaan jommallakummalla kahdesta yleisesti käytetystä menetelmästä.

Ensimmäisessä tunnetussa valmistusmenetelmässä muodostetaan laatan keramiikkarunko perinteisellä tavalla, se kuivataan ja sitten poltetaan niin kutsutun biskitti-tavaran aikaansaamiseksi .

Keramiikkarungoilla tarkoitetaan tässä yhteydessä mitä tahansa kappaleita, jotka on valmistettu käyttämällä luonnon raaka-aineita, kuten savea, kaoliinia, maasälpää, wollastoniittia, talkkia, kalsiumkarbonaattia, dolomiittia ja niin edelleen tai synteettisiä materiaaleja, kuten kalsinoitua kaoliinia (shamotti), puhtaita oksideja (aluminiumoksidi, piidioksidi, korundi), jolloin mahdollisesti mutta ei välttämättä lisätään sideaineita raaka-aineen mekaanisen lujuuden parantamiseksi.

Tällaiset kappaleet läpikäyvät kemiallisia ja rakenteellisia muutoksia kuumennuskäsittelyn aikana ja niihin muodostuu olennaisesti uusia mekaanisia ominaisuuksia siirryttäessä raaka-vaiheen alhaisesta sitkeydestä lämpökäsittelyvaiheen jälkeiseen kovaan, sitkeään ja hauraaseen vaiheeseen.

Tästä syystä tässä keksinnön selityksessä termi "keramiikka-runkojen polttaminen" tarkoittaa yleisesti ottaen sitä kuumen-nuskäsittelyä, joka aiheuttaa keramiikkakappaleiden mekaanisten ominaisuuksien yllä mainitun olennaisen muutoksen kemiallisen reaktioiden, kidemuutoksen ja komponenttien sulamisen seurauksena.

2 84169 Tämän jälkeen biskitti lasitetaan ja sitä poltetaan lisää rakenteellisen muutoksen aiheuttamiseksi lasitukseen - muutos riippuu ehdottomasti lasitteen ainesosien luonteesta - ja tätä toimintaa kutsutaan yksinkertaisuuden vuoksi tämän jälkeen lasittamiseksi. Tämä termi ei kenties ole tarkasti ottaen oikea kaikkiin keramiikkalaattateollisuudessa käytettyihin lasitteisiin, jotka polton aikana voivat sulaa lähes täysin tai vain vähäisessä määrin, jolloin viimeksi mainitussa tapauksessa ilmiö on lähempänä sintrausta.

Kuitenkin koska lasitteen poltto keramiikkamateriaaleihin on hyvinkin tunnettua, tällainen kielellinen yksinkertaistus ei aiheuta väärinkäsityksiä. Lasitetulla tarkoitetaan tässä yhteydessä mitä tahansa seosta, joka muodostuu kuumennettaessa lasimainen, läpinäkyvä tai läpikuultamaton pinta, joka voi olla kiiltävä tai himmeä joko täysin hehkutetussa eli aikaisemmin sulatetussa muodossa tai raakana tai koostumuksiltaan erilaisten seoksien muodossa.

Tässä kaksoispolttomenetelmässä poltetaan ensin keramiikkarun-ko ja sen jälkeen lasite ja menetelmällä on etunsa, mutta myös haittansa. Ensinnäkin voidaan todeta, että ensimmäinen poltto, sen jälkeinen jäähdytys ja sitten toinen poltto lasitteen muodostamiseksi saa aikaan menetelmän, joka kuluttaa paljon lämpöenergiaa ja paljon aikaa ja vaatii laitetilavuuksia, jotka ovat suuria valmistuneiden laattojen tilavuuksiin nähden.

Voitaisiin ajatella, että kaksoispoltossa ensimmäinen biskit-ti-tavaran valmistamiseksi suoritettu poltto, mikäli se suoritetaan ammattitaitoisesti, muodostaisi optimiominaisuuksilla varustettua biskitti-tavaraa pelkästään lähtösaviseoksen luonteen seurauksena; asia on kuitenkin niin, että myöhemmin suoritettavasta lasituksesta johtuvat vaatimukset käytännössä määräävät biskitti-tavaran valmistuksen.

3 84169

Lasitteet valmistetaan yleensä märkäjauhatuksella siten, että ne sisältävät esimerkiksi 30 - 60 % vettä.

Mikäli käytetään kuivia lasitteita, tarvitaan myöhemmin märkä-käsittely keramiikkarunkoon tapahtuvan kiinnittymisen takaamiseksi .

Kun lasitteet kiinnitetään rakenteeltaan huokoiseen, eli la-sittamattomaan biskitti-tavaraan, runsaan veden läsnäolo ei aiheuta vaikeuksia; sillä tällaisissa tapauksissa biskitit absorboivat helposti veden ja tästä syystä lasite kiinnittyy hyvin runkoon.

Mutta kun biskitti-tavara on lasitettu, tarvitaan erityiskäsittelyjä ennen lasitteen varsinaista polttoa ja erityisesti tällainen on esikuumennus veden nopean haihtumisen aikaansaamiseksi; kuitenkin mikäli halutaan aikaansaada lasitteen hyväksyttävä kiinnittyminen, nämä käsittelyt osoittautuvat hyvin vaikeiksi ja aiheuttavat huomattavia vaikeuksia kysymyksessä olevan menetelmän suorittamiselle.

Tästä syystä lasitettujen keramiikkarunkojen lasipinnoitukseen liittyvät ongelmat ovat suuremmat kuin se näennäinen vapaus, joka saavutetaan muodostettaessa keramiikkarunko itsenäisesti esim. kaksoispoltolla, koska tällainen riippumaton muodostus mahdollistaa vain vaikeiden ongelmien uhalla sellaisten laattojen valmistuksen, joissa on halutuilla mekaanisilla lujuusominaisuuksilla varustettu lasitettu keramiikkarunko.

Johtuen kaksoispolttomenetelmän ongelmista on hiljakkoin ehdotettu sekä saviseoksen että lasitteen polttamista yhtenä työvaiheena - niin kutsuttu yksittäispolttomenetelmä. Tämän menetelmän mukaisesti raakakeramiikkarungot kuivataan, esikuu-mennetaan ja lasitetaan niiden ollessa riittävän kuumia lasitteessa olevan veden haihtumisen sallimiseksi. Esikuumennus ei kuitenkaan estä raakasaviseosta absorboimasta tiettyä vesimää- rää - ja lisäksi epätasaisesti, joten käytännössä absorptio muodostuu suuremmaksi tuotteen reunoissa, sillä reunat jäähty vät nopeammin.

4 84169 Tämä ilmiö voi johtaa tuotteen säröilyyn sen reunaosissa vähentäen siten tuotteiden lujuutta.

Eräs toinen yksittäispolttomenetelmälle ominainen vaikeus on se, että se vaatii raakalaattojen varsin monimutkaista liikuttelua, jotka laatat pitää lasittaa tässä tilassa ja joiden herkkyys on tunnettu.

Yksittäispolttomenetelmässä lasitettu raakatiili poltetaan yhdessä työvaiheessa lämpötilaan, joka polttaa sekä runkoseok-sen että lasitteen (lasipinnan lasitus).

Koska yksittäispoltto vaatii vain yhden uunin tai masuunin ja vain yhden polttovaiheen, se on selvä ja tärkeä edistysaskel verrattuna perinteiseen kaksoispolttoon: laite voi olla kooltaan pienempi ja biskitti-tavaran polton ja lasitteen polton välillä hukkaantunut lämpöenergia säästyy.

Mikäli polton aikana tapahtuvat reaktiot ovat riittävän tunnettuja, on myös yksittäispoltolla mahdollista saavuttaa lähes kaikki kaksoispoltolle tyypilliset vaikutukset, vaikkakin rajoitukselta vaikuttaa se, että saviseoksen polttolämpötila pitää sovittaa mainitun polton aikana lasittuvan lasitteen ominaisuuksiin, josta seuraa kaksoispoltolle ominaisen toiminnan riippumattomuuden menettäminen.

Yksittäispolton suurin vaikeus on kuitenkin keramiikkarungon polton aikana vapautuneiden kaasujen aktivoituminen, joka pilaa lasitteen tasaisuuden ja tiiviyden.

5 84169 Tämän ilmiön tärkeys on helposti todettavissa muistettaessa, että 10 % kalsiumkarbonaattia sisältävästä seoksesta muodostettu ja 1 000°C:een saatettu yhden kilon painoinen laatta vapauttaa noin 90 litraa hiilidioksidia.

Keramiikkarungosta vapautunut kaasu kulkee lasitteen läpi, johon jää pieniä kuplia jättäen lasitteen tietyssä määrin huokoiseksi .

Vaikka siis yksittäispoltto poistaa lasitettuja keramiikkarun-koja käytettäessä kaksoispoltossa esiintyvät lasite-keramiik-karungon kiinnittymisongelmat, se johtaa kuitenkin lasitteisiin, jotka erinomaisesta kiinnittyvyydestään huolimatta ovat rakenteeltaan suhteellisen huokoisia.

On myös ehdotettu käytettäväksi nimellä enkopi tunnettua eristyskerrosta lasitteen ja keramiikkarungon välissä yksittäis-polttomenetelmässä niiden välisen vuorovaikutusmahdollisuuden vähentämiseksi polton aikana; mutta enkopin käyttö heikentää lasitteen tyydyttävää kiinnittymistä, joka on ominainen yksit-täispoltolle.

Lyhyesti voidaan todeta, että kaksoispoltto aikaansaa huokoisia keramiikkarunkolaattoja, joiden mekaaninen lujuus on siis vähäisempi, mutta toisaalta saadaan aikaan kiinnittyvä ja hyvin tiivis lasite, kun taas yksittäispoltto muodostaa laattoja, joiden lasittuneella keramiikkarungolla on hyvä mekaaninen lujuus, mutta lasite on suhteellisen huokoinen vaikkakin tyydyttävästi kiinnittyvä.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa yllä mainittujen laattojen polttomenetelmien vaikeudet kehittämällä parannettu menetelmä laattojen lasittamiseksi ja polttamiseksi ja lisäksi laite tämän menetelmän suorittamiseksi.

6 84169

Keksinnön mukainen menetelmä lasitetun keramiikkalaatan muodostamiseksi aloittamalla raakakeramiikkarungosta, jolloin keramiikkarunko sijoitetaan uuniin ensimmäisen lämpökäsittelyvaiheen suorittamiseksi, minkä päättyessä polttoreaktiot ovat olennaisesti tapahtuneet loppuun, ja toisen lämpökäsittelyvaiheen suorittamiseksi, on tunnettu siitä, että mainitun ensimmäisen lämpökäsittelyvaiheen päättyessä hehkuvassa, plastisessa tilassa oleva keramiikkarunko saapuu vaiheeseen, jossa olennaisesti ensimmäisessä lämpökäsittelyvaiheessa vallinneessa loppulämpötilassa olevan keramiikkarungon päälle levitetään kuiva, irtonainen lasite, että lasitteen levitysvaihe on lyhyt ja se tapahtuu ympäristössä, jossa lämpötila on alhaisempi kuin lasitteen lasituslämpötila, että keramiikkarunko saatetaan mainitun toisen vaiheen alkuosassa lämpötilaan, joka on riittävä lasitteen lasittumiseksi sulattamalla ainakin yksi sen ainesosa, ja että toisen vaiheen loppupuolella suoritetaan loppujäähdytys.

Keksinnön mukainen laite keramiikkalaattojen polttamiseksi ja lasittamiseksi, johon laitteeseen kuuluu polttouuni,- masuuni tai -kammio, johon keramiikkarungot sijoitetaan ja jossa uunin ensimmäisessä osastossa on elimet keramiikkarunkojen kuumentamiseksi, kunnes polttoreaktiot ovat tapahtuneet olennaisesti loppuun ja mainitun uunin toinen osasto on varustettu lämpötilan ohjauselimillä keramiikkarunkojen pitämiseksi ohjatussa ja laskevassa lämpötilassa mainittujen runkojen progressiiviseksi jäähdyttämiseksi sekä elimet runkojen kuljettamiseksi peräkkäin uunin ensimmäisen ja toisen osaston läpi, on tunnettu siitä, että uunin ensimmäisen ja toisen osaston väliin on järjestetty lasitusasema, joka on varustettu elimillä laattojen siirtämiseksi lyhyen lasitusvaiheen aikana uunin ensimmäisen osaston ulostulosta toisen osaston sisääntuloon sekä elimillä kuivan, irtomaisen lasitteen levittämiseksi siirtoelimien kuljettamien keramiikkarunkojen päälle, ja että lasitteen levitys-elimet sijaitsevat ympäristössä, johon on järjestetty lämpötilan säätöelimet tämän ympäristön lämpötilan pitämiseksi alhaisemmassa arvossa kuin se, jossa lasite läpikäy lasittumisen tai sintraantu-misen ja fysikaalisen ja kemiallisen muutoksen.

7 84169

Menetelmää selvitetään seuraavaksi esimerkin muodossa tarkastelemalla samoin esimerkin muodossa keksinnön mukaisen polttolaitteen erästä suoritusmuotoa, joka on esitetty oheisissa piirustuksissa, j oissa:

Kuvio 1 on yleiskaaviokuva keksinnön mukaisesta laitteesta;

Kuvio 2 esittää erästä yksityiskohtaa kuvion 1 mukaisesta laitteesta; kuvio 3 esittää tyypillisen lämpötilakäyrän, joka esiintyy kuvion 1 mukaisessa laitteessa.

Keksinnön mukaisesti tavanomaisella tekniikalla muodostetut kera-miikkarungot kuljetetaan raakoina riittävän kuivauksen jälkeen polttouunin suuhun 10.

Polttouunissa on ensimmäinen osa 11, jossa lämpötila nostetaan progressiivisesti riittävään arvoon siinä sopivilla tunnetuilla kuljetinelimillä liikkuvien laattojen saattamiseksi polttolämpötilaan, joka tarkoittaa lämpötilaa, jossa raakakeramiikkamateri-aalin paloreaktioiden voidaan olennaisesti katsoa päättyneen.

Uunin tämän osan 11 päässä laattojen kuljetinelin vie laatat yleisesti ottaen viitenumerolla 12 esitettyyn lasitteen päällys-tysosastoon.

Kuviossa 2 on esitetty tämä osasto, joka erityisesti liittyy keksintöön.

Viitenumero 13 esittää laattojen poistumista uunin osasta 11 kulje-tinelimellä, joka on kaaviomaisesti esitetty rullina 14. Rullakul-jettimen rata jatkuu lähes osaston 12 keskikohtaa pitkin, johon osastoon muodostuu ympäristö, jossa lämpötilaa voidaan ohjata esimerkiksi kohdakkain avautuvilla levyillä 15 siten, että lämpötila säilyy alueella 12 ennalta asetetussa arvossa, joka on tyypillisesti alhaisempi kuin osaston 11 lämpötila poistumispäänsä 13 läheisyydessä laattojen lämpötilan ohjauksen mahdollistamiseksi.

84169

Osastoon 12 on järjestetty yleisesti ottaen viitenumerolla 20 esitetty laite irtonaisessa muodossa joko rakeina tai jauheena olevan kuivan lasitteen levittämiseksi tasaisesti laatoille, jotka kulkevat laitteen alapuolella rullien 14 siirtäminä.

Kuvattaessa johdonmukaisesti laitteen toimintaa ja yleisiä rakenneperiaatteita voidaan todeta, että laitteeseen kuuluu lasitteen säiliö 21, jolloin lasite syötetään annostelulaitteeseen, joka levittää sen tasaisesti rullien 14 laitteen alapuolella mielivaltaisena rivimääränä kuljettamien laattojen päälle.

Syöttölaitteen 20 alle on järjestetty laattoihin kiinnittymättä jääneen lasitteen kokoaja 23, jolloin kysymykseen tulee erityisesti lasite, joka putoaa rullien 14 kuljettamien laattojen välisiin tiloihin. Astiaan 23 kerääntynyt lasite kierrätetään edullisesti uudelleen säiliöön 21.

Laitteen 20 esitetty rakenne on annettu vain esimerkkinä, koska se voi olla mitä tahansa tunnettua tyyppiä oleva ylisyöksy-laite, täryseulalaite, suihkutin tai jonkin muun tyyppinen laite, sillä laitteelta vaaditaan vain rakeina tai jauheena olevan lasitteen oikeaa ja jatkuvaa annostelua sen läheisyydessä kulkevien laattojen päälle.

Laite laattojen kuljettamiseksi osastoon 12 voi myös olla rakenteeltaan erilainen, jolloin kuvion 2 mukaisessa kaaviokuvassa tällaiset elimet on esitetty esimerkin muodossa rullina 14 ja tällöin voidaan käyttää samaan tarkoitukseen savituot-teiden siirrossa tunnettuja laitteita.

Laatat lähtevät osastosta 12 ja työntyvät uunin seuraavan osaston 17 sisääntuloon 16, jossa niiden lämpötila säilyy riittävänä lasitteen täydelliseksi lasittumiseksi ja kovettumiseksi, jonka jälkeen laatat jäähdytetään riittävän asteet- 9 84169 täisellä tavalla ei-hyväksyttävien sisäisten jännitysten estämiseksi muodostumasta niihin ja lopuksi laatat poistuvat uunin loppupäästa 18.

Uunin rakenteellisia yksityiskohtia ei tässä ole kuvattu, koska kaksi osastoa 11 ja 17 ovat hyvin samanlaisia kuin perinteisessä uunissa, masuunissa tai kuumennusosastossa keramiik-karunkojen polttamiseksi kaksoispolttomenetelmällä muodostetun biskitti-tavaran valmistamiseksi; tästä syystä mainitut kaksi osastoa voidaan rakentaa käyttämällä tämän alan perinteisen tekniikan tunnetuksi tekemiä ratkaisuja.

Erityisesti uunin suuosat 10, 13, 16 ja 18 ovat rakenteeltaan alalla sinänsä tunnettuja ohjatun lämpötilan ylläpitämiseksi uunin kussakin osastossa haluttujen reaktioiden aikaansaamiseksi keramiikkarungon ja lasitteen lämpökäsittelyn aikana.

Esillä olevan keksinnön mukainen ratkaisu perustuu mahdollisuuteen keskeyttää hetkellisesti keramiikkarungon poltto, mikä tarkoittaa sitä mahdollisuutta, että ainakin polton yhdessä vaiheessa keramiikkarunko voidaan saattaa suhteellisen kylmään ympäristöön eli ympäristöön, jonka lämpötilaero keramiikkarun-koon nähden on paljon suurempi kuin uunin sisällä oleva lämpötilaero keramiikkarungon poltto- ja jäähdytysvaiheen aikana.

Käytännössä on havaittu, että tällaiseen ympäristöön joutumisen seurauksena laatan kokema lämpöshokki on siedettävissä ilman ongelmia edellyttäen, että materiaali pysyy kuitenkin plastisesti käyttäytyvänä eikä muodostu hauraaksi. Tällainen plastinen tila esiintyy keramiikkarungon ollessa hehkuvassa tilassa eli ainakin noin 700°C:een lämpötilassa ja tämä pitää paikkansa suurimmalle osalle runkoseoksia, joita nykyisin käytetään keramiikkalaattojen valmistamiseksi.

10 84169

Keksinnön mukaisesti lämpötila pidetään osastossa 12 arvossa, joka ei aiheuta lasitteen jakeluelinten 20 ylikuumentumista, joka aiheuttaisi niissä olevan lasitteen sulamisen tai edes sakeutumisen; tämä merkitsee sitä, että tällaiset elimet eivät tukkeudu eikä lasitteen jakelu laattojen päälle muodostu epätasaiseksi .

Samoin on edullista säilyttää suhteellisen alhainen lämpötila koko siinä osastossa, jossa lasite jaellaan laattojen päälle putoavan lasitteen estämiseksi sublimoitumasta, josta seuraisi sen leviäminen kyseiseen ympäristöön ja uunin sekä siinä olevien elinten likaantuminen.

Osastoon 12 saapuvat laatat ovat hehkuvassa tilassa, eli uunin osaston 11 loppupäässä tapahtuneen polton aikaansaamassa lämpötilassa: tämä lämpötila ei ole välttämättä korkein lämpötila, jonka laatat saavuttavat polttouunissa 11.

Kun lasitteen lasittumis- tai sintraantumislämpötila on alhaisempi kuin polttolämpötila, on itseasiassa hyödyllistä aloittaa laattojen jäähdytysvaihe mainitun uunin osastossa 11 siten, että laatat saavuttavat lasitteen jakelulaitteen mahdollisimman sopivassa lämpötilassa, jolloin huomioon otetaan myös laattojen lämpötilan lasku osastossa 12.

Käytännössä siis laattojen lämpötilan ohjaus lasitteen asettuessa niiden päälle voidaan suorittaa säätämällä lämpötilaa, jossa ne lähtevät uunin osastosta 11 ottaen huomioon niiden osastossa 12 läpikäymä lämpötilan lasku. On toinenkin mahdollisuus ohjata tätä viimeksi mainittua lämpötilan laskua ja tällöin vaikutetaan myös osastossa 12 olevaan lämpötilaan edellyttäen yllä mainitulla tavalla, että tämä lämpötila ei muutu sellaiseksi, että se aiheuttaisi fysikaalisia tai kemiallisia muutoksia hehkuviin laattoihin jaettuun lasitejauheeseen. Lasitteella päällystämisen lisäksi voidaan haluttaessa osastossa 12 suorittaa toinenkin laattojen koristeluun liitty- 1 1 84169 vä työvaihe, kuten korkeassa lämpötilassa olevien siirtokuvien sijoittaminen koristeen muodostavan väriaineen tiettyä jakautumista vaativien koristusten muodostamiseksi. Siirtokuva voidaan asettaa laattoihin automaattisilla käsittelylaitteilla.

Laattaan levitetty lasite saavuttaa maksimilämpötilansa ja minimiviskositeettinsa täsmälleen koskettaessaan keramiikka-rungon pintaa parantaen siten kiinnittymistä tähän runkoon. Lasitteen vastaanottamiseksi tarvittava laattojen viipymisaika osastossa 12 on lyhyt ja tämä estää niitä siirtymästä hehkuvasta plastisesta tilasta hauraaseen tilaan, jossa lämpöshokki voi aiheuttaa sisäisiä jännityksiä ja halkeamia savimateriaa-liin.

Lasitteen kiinnittäminen irtonaisena jauheena saa aikaan sen, että laatan pystysivuihin kiinnittyvä lasitemäärä on merkityksetön ja käytännöllisesti katsoen mitätön, josta syystä laatan reunat ovat puhtaat ja tämä puolestaan vähentää lasitepinnoit-teen reunahaurautta ja tästä seuraavaa kuoriutumismahdolli-suutta.

Mikäli halutaan levittää enemmän kuin yksi lasite, jolloin kukin lasite vaatii levittämisekseen keramiikkarungon tiettyä lämpötilaa sekä myöhempää lämpötilaa kovettuakseen, voidaan muita lasitusasemia järjestää uunin osaan 17, jonka loppupäässä laatat asteettain jäähtyvät.

Keksinnön mukaisen menetelmän tunnusmerkit selviävät tarkasteltaessa seuraavaa kuvausta, jossa tutkitaan menetelmän joitakin suoritusmuotoja.

1 2 84169

Esimerkki 1

Valmistetaan seinälaattoja, joilla on seuraavat ominaisuudet:

Koko: 1 5 x 20 cm

Paksuus: 7 mm

Huokoisuus : 1 2 % 2

Murtomoduuli: 200 kg/cm

Kiiltävä lasite ja siinä sininen rakeinen vaikutelma.

Seoksen ominaisuudet:

Luonnon hiekan ja savien seos seuraavissa suhteissa: Majolika-savi: 60 %

Gres-savi: 25 %

Maasälpähiekka: 15 % (Jäljempänä olevassa taulukossa 1 on esitetty seokset).

Seos valmistetaan kuivajauhatuksella heilurijauhimessa ja kastellaan 5 %:n kosteuteen.

Muodostetaan kuivapuristamalla hydraulipuristimilla ominais-paineessa 220 kg/m 5 tiesuulakkeella.

Sijoitetaan suoraan riveihin kahdeksan rinnan 20 cm:n pinnalla yksikerroksiseen rullauuniin, jolla on seuraavat ominaisuudet:

Kuivurin pituus: 13 820 mm

Esikuumennus ja poltto: 24 747 mm

Kammion leveys: 1 465 mm

Suurin polttolämpötila: 1 060°C

Jakson pituus: noin 25 minuuttia

Kuvio 3 esittää polttokäyrää uunin lämpötilan ollessa ordinaa-talla ja aikojen abskissalla, jolloin käyrä on suhteellisesti korreloitu uunin pituusmittoihin suhteessa siinä olevien laattojen kuljetusnopeuteen.

Lasitus:

Lasite on muodostettu kolmen fritin seoksesta (koostumus esitetty taulukossa 1).

13 84169

Fritti 1 : 70 %

Fritti 2: 20 %

Fritti 3: 10 %

Osaskoko välillä 0,2 ja 1 mm Lasituslämpötila = 950°C Lasitus rullajakelulaitteella Lasitusosaston pituus: 1 000 mm

Levitys 30 g lasitetta/laatta Siirtoaika: 30 s

Kuljettuaan lasitusosaston läpi laattojen lämpötila on edelleen noin 900°C ja ne työntyvät toiseen uuniosastoon 17, jolla on seuraavat ominaisuudet:

Pituus: 23 311 mm

Leveys: 1 465 mm Tämä osasto pidetään alkukohdastaan lämpötilassa 1 000°C ja laatat kulkevat sen läpi noin 4 minuutissa, mikä riittää lasitteen täydelliseksi kovettumiseksi.

Yllä mainitun osaston jälkeen on laattojen suora ja epäsuora jäähdytysosasto.

Tästä syystä koneen kokonaispituus on 62 878 mm ja laatan käsittely jakson kokonaispituus 40 minuuttia.

Esimerkki 2

Valmistetaan lattialaattoja, joilla on seuraavat ominaisuudet: Koko: 25 x 25 cm

Paksuus: 8 mm

Huokoisuus: 3 %

Puolihimmeä, vaalean beigen värinen lasite Seoksen ominaisuudet:

Savien ja maasälvän seos seuraavissa suhteissa:

Maasälpä: 45 %

Savi 1 : 30 %

Savi 2: 25 % 14 84169 (Koostumukset esitetty taulukossa 1).

Seos valmistetaan märkäjauhatuksella käyttämällä 35 % vettä ja sumutusta.

Sumutuskosteus: 5 %

Muodostetaan kuivapuristamalla hydraulipuristimilla ominais- 2 paineessa 300 kg/cm ja kolmitiesuulakkeella.

Sijoitetaan suoraan viiden riveihin yksikerroksiseen rullauu-niin, jolla on seuraavat ominaisuudet:

Kuivurin pituus: 14 548 mm

Esikuumennus ja poltto: 32 102 mm

Rullan halkaisija: 32 cm viimeisten 12 700 mm:n matkalla

Leveys: 1 465 mm

Maksimilämpötila: 1 150°C

Jakson pituus: 30 minuuttia.

Uunin lämpötilaan liittyvä polttokäyrä on yleisesti ottaen samanlainen kuin kuviossa 3 esitetty käyrä, mutta ordinaatalla ja abskissalla on eri arvot.

Lasitus

Lasite muodostuu yhdestä fritistä, jonka osaskoko on välillä 0,2 - 1 mm.

Lasituslämpötila = 1 050°C

Fritin koostumus on esitetty taulukossa 1 (fritti 4).

Lasitus suoritetaan rullajakelulaitteella-Lasitusosaston pituus: 1 500 mm

Levitetään 45 g lasitetta/laatta.

Siirtoaika: 30 sekuntia.

Lasitusosaston läpi kuljettuaan laattojen lämpötila on edelleen noin 1 000°C ja ne työntyvät uunin toiseen osastoon, jolla on seuraavat ominaisuudet:

Pituus: 22 628 mm

Kammion leveys: 1 465 mm

Pidetään lämpötilassa 1 100°C.

1 5 84169

Laatat kulkevat 1 100°C:ssa pidetyn osaston ensimmäisen osan läpi noin neljässä minuutissa, joka riittää lasitteen kovetta-miseksi ja tämän jälkeen ne kulkevat suoran ja epäsuoran jääh-dytysosaston läpi.

Koneen kokonaispituus on siis 76 695 mm ja jakson kokonaispituus on 50 minuuttia.

16 84169

Taulukko 1

KEMIALLISET KOOSTUMUKSET

(0 •H J*i > iti 0) m -h i -h x: rö > :rö -'fO c\j <n m (ö a ex

•r-1 t/l (—1 r_^ \— e\J -f—I · rH Ή -rH

«—i i | :a3 -rO -m -m -m -m o <S1 ΙΛ UJ -H -H 4-14-1+-1-1-) ·' 3 Ό fO rH -H -rH (—! O O £h Sh Sh i-, SO S S en en u. k, t. u,

Si02 55-3 |61.6 .81.0 76.4 73-5 64.8 36.5 50-2 43-3 65-0 Ä1203 14.8 20.3 9.4 13.4 22,5 28.5 5-0 5-0 5-5 5-6

Fe203 6.0 8.0 0.9 0.7 1.1 1.8 0.2____0.1

Ti02 0.8 1.1 1.1___1.7 1.7 0-1 9.5___6.0

Cao 14.7 0.6 2.8 1.0 0.3 0.3 4.4___7.5 7.5

MgO__3.2 2.3 0-3 0.3___0.2 0.3 1.5 3.0 0.1 K20 3.1 3.8 3.4 5.9 0.6 2.1 0.6 0.5___0.8

Na20 1.2 1.6 2.1 0.8 0.1 0.2 0.7 5.1 3.5 4.0

ZnO______.____4.5 3.2 _2^0___

Bao 6.1 -j------1--j-j- coo ________! 10.0

PbO I_I______34.6 8.8 j__

Zr0o i : I 5.4 ! 4 1-;------!--f---- B203_j_|_I____! 5.0 1 0.4 i 25. 3 10.1

Li20_______j____0.3 L.O.I. 14.6 6.0 2.7 2.3 7-8 8.4_____

CaC03 22.3 0.3 4.1 l___|____|__[___ 17 84169 Tällöin keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan seuraa- vat edut verrattuna tekniikan tasoon: - uuniin sijoitusta lukuunottamatta vältetään kaikki raaka-laattojen liikkeet ja tällä tavoin vältetään särkyminen ja lohkeaminen; - tuotantoprosessi yksinkertaistuu ja haluttaessa voidaan eliminoida kaikki normaalisti raakalaattojen varastointiin tarvittavat rakenteet edellyttäen, että uunia voidaan syöttää jatkuvasti ja suoraan muodostusosastosta; - energian kulutus kuivauksen suorittamiseksi vähenee, koska mukana ei ole lainkaan raakalaattojen osittain absorboimaa lasitusvettä; - laattojen etu- ja takapuolelle voidaan vapaammin muotoilla merkinnät ja korkokuviot, koska ongelmia ei muodostu jaksotetuista kuivauksista, jotka ovat seurausta takakorkokuviin liittyvistä eri paksuuksista eri huokoisuuksista; - koko uuni, johon syötetään lasittamattomia laattoja, säilyy puhtaana ja vaatii siten vähemmän huoltoa; - keramiikkarunko poltetaan ilman lasitetta, jolloin kaasun poisto on vapaa ja oksidoituminen helpompaa; - polttoprosessi edistyy ja voidaan suorittaa lyhyemmässä ajassa; - voidaan käyttää vähemmän puhtaita savilaatuja suuremmalla polttohäviöllä; - enkopien käyttö on täysin tarpeetonta; - keramiikkarungon polttolämpötila ei liity lasitteen poltto-lämpötilaan, joka voi joka tapauksessa vaihdella. Tällöin lasite poltetaan olosuhteissa, jotka ovat kaikkein sopivimmat täydellisen kiinnittymisen aikaansaamiseksi ja huokoisuuden poistamiseksi kokonaan, koska tämä poltto suoritetaan sen jälkeen, kun keramiikkarungon reaktiot ovat tapahtuneet loppuun, josta syystä enkopien käyttö on turhaa; - on mahdollista käyttää erityislasitteita, jotka hajoavat keramiikkarungon polttolämpötiloissa, jolloin valmistettava tuotevalikoima laajenee; 1 8 84169 - lasite kiinnittyy yksinomaan laatan pintaan; - ylimääräinen lasite voidaan helposti kierrättää uudelleen sen jälkeen, kun se on kerätty suppiloon; - useita peräkkäisiä lasitteiden levityksiä voidaan suorittaa ja siten saavuttaa monikertavaikutukset; - koska lasitusosaston takapuolella oleva uunin osasto on fyysisesti erillään keramiikkarungon polttoon käytetystä uunista, voidaan siihen muodostaa ja siinä ohjata erityisiä ympäristöjä (hapettavat, pelkistävät tai inertit ympäristöt) ilman, että tämä millään tavoin muuttaa seoksen polttovai-heen ominaisuuksia. Tällä tavoin saavutetaan suurempi vapaus suorittaa erityistoimenpiteitä ohjatussa ympäristössä, mitä on hyvin vaikeata aikaansaada perinteistä tekniikkaa käyttäen ; - on mahdollista valmistaa paljon aikaisempaa taloudellisemmin sintratuilla keramiikkarungoilla varustettuja tuotteita, joiden mekaaninen lujuus on suuri ja joissa on täysin ei-huokoiset lasitteet, eli lasitteet kestävät luonnostaan kulutusta ja niillä on erinomaiset kiinnittymisominaisuudet ja tästä syystä myös hyvin suuri iskunkestävyys; - lasitettavaksi valmistettava tuotevalikoima laajenee huomattavasti ja on mahdollista käyttää helposti sulavia lasitteita korkeammissa lämpötiloissa poltetuissa sintratuissa tai lasitetuissa keramiikkarungoissa tai hyvin lyhyitä polttojaksoja vaativia lasitteita, joita on mahdotonta valmistaa perinteisellä tekniikalla.

Claims

84169

1. Menetelmä lasitetun keramiikkalaatan muodostamiseksi aloittamalla raakakeramiikkarungosta, jolloin keramiikkarunko sijoitetaan uuniin ensimmäisen lämpökäsittelyvaiheen (11) suorittamiseksi, minkä päättyessä polttoreaktiot ovat olennaisesti tapahtuneet loppuun, ja toisen lämpökäsittelyvaiheen (17) suorittamiseksi, tunnettu siitä, että mainitun ensimmäisen lämpökäsittelyvaiheen (11) päättyessä hehkuvassa, plastisessa tilassa oleva keramiikkarunko saapuu vaiheeseen, jossa olennaisesti ensimmäisessä lämpökäsittelyvaiheessa (11) vallinneessa loppulämpötilassa olevan keramiikkarungon päälle levitetään kuiva, irtonainen lasite, että lasitteen levitysvaihe on lyhyt ja se tapahtuu ympäristössä, jossa lämpötila on alhaisempi kuin lasitteen lasituslämpötila, että keramiikkarunko saatetaan mainitun toisen vaiheen (17) alkuosassa lämpötilaan, joka on riittävä lasitteen lasittumiseksi sulattamalla ainakin yksi sen ainesosa, ja että toisen vaiheen (17) loppupuolella suoritetaan loppujäähdytys.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä , että lasitteen levitys keramiikkarungon päälle tapahtuu vapaasti putoamalla keramiikkarungolle, joka liikkuu vaakasuuntaisella radalla lasitteen jakelulaitteen alla.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu keramiikkarunko lähetetään lasitteen levi-tysvaiheeseen lämpötilassa, joka on korkeampi kuin mainittu lasitteen lasituslämpötila.

4. Laite keramiikkalaattojen polttamiseksi ja lasittamiseksi, johon laitteeseen kuuluu polttouuni, -masuuni tai -kammio, johon keramiikkarungot sijoitetaan ja jossa uunin ensimmäisessä osastossa (11) on elimet keramiikkarunkojen kuumentamiseksi, kunnes polttoreaktiot ovat tapahtuneet olennaisesti loppuun ja mainitun uunin toinen osasto (17) on varustettu lämpötilan ohjaus-elimillä keramiikkarunkojen pitämiseksi ohjatussa ja laskevassa 84169 lämpötilassa mainittujen runkojen progressiiviseksi jäähdyttämiseksi sekä elimet runkojen kuljettamiseksi peräkkäin uunin ensimmäisen ja toisen osaston läpi, tunnettu siitä, että uunin ensimmäisen ja toisen osaston (11, 17) väliin on järjestetty lasitusasema (12), joka on varustettu elimillä (14) laattojen siirtämiseksi lyhyen lasitusvaiheen aikana uunin ensimmäisen osaston (11) ulostulosta (13) toisen osaston (17) sisääntuloon (16) sekä elimillä (20) kuivan, irtonaisen lasitteen levittämiseksi siirtoelimien (14) kuljettamien keramiikkarunkojen päälle, ja että lasitteen levityselimet (20) sijaitsevat ympäristössä, johon on järjestetty lämpötilan säätöelimet tämän ympäristön lämpötilan pitämiseksi alhaisemmassa arvossa kuin se, jossa lasite läpikäy lasittumisen tai sintraantumisen ja fysikaalisen ja kemiallisen muutoksen.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että elimet (20) lasitteen levittämiseksi keramiikka-runkoihin käsittävät lasitteen jakelulaitteen (22), joka toimii laattojen kuljetinlaitteen koko leveydeltä.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että uuni on yksikerroksinen rullauuni.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että kuljetinelin (14) muodostaa katkonaisen tukipinnan laatoille, jotka on erotettu toisistaan ja tuettu useista kohdista, jolloin jakelulaite (20) kerrostaa lasitteen kul-jetinlaitteen koko leveydeltä ja kokooja-astia (23) kerää lasitteen, joka putoaa toisistaan erillään olevien laattojen välisiin tiloihin.

8. Lasitettu keramiikkalaatta, tunnettu siitä, että se on valmistettu jonkun edellä olevan patenttivaatimuksen mukaisella menetelmällä. 84169