Технология изготовления керамогранита

Производство керамогранита: особенности технологии получения уникального материала

Керамогранит – облицовочный материал с превосходными пользовательскими характеристиками. Известен он с середины 80-х годов и согласно легенде появился на свет случайным образом: благодаря сбою на технологической линии.

Керамогранит порой называют высшей стадией развития керамической плитки, поскольку он объединяет лучшие качества керамики и строительного камня. И сегодня мы поговорим о производстве плитки из керамогранита своими руками, заводах по ее изготовлению и планировании бизнеса в этой сфере.

Производство керамогранита

Выдающиеся свойства каменного фарфора – еще одно романтическое название материала, обусловлены как сырьем, так и методом изготовления. Технология действительно несколько напоминает получение керамической плитки, однако условия изготовления куда более жесткие. Давайте погорим про сырье и оборудование для производства и резки керамогранита, а уж после — о технологии изготовления.

В видео ниже на примере известного завода рассмотрена технология производства керамогранита:

Необходимое сырье

Состав керамогранита схож с аналогичными природными минералами – тем же гранитом. Однако он не является конгломератом, получающим свои свойства за счет добавки соответствующих ингредиентов природного происхождения. Материал образуется путем химической реакции между компонентами.

В состав исходной смеси входят:

• тугоплавкая глина – сообщает готовому продукту свойства керамики;
• менее пластичная глина с большим содержанием каолина – минерального вещества, придающего керамограниту его исключительную прочность;
• кварцевый песок – основа любой плитки, по сути, создает ее каркас;
• полевой шпат – «отвечает» за формирование стекловидной фазы, а также уменьшает температуру спекания;
• красящие пигменты – на базе металлических оксидов кобальта, железа, хрома. Чтобы сделать процесс получения цвета более управляемым, остальные ингредиенты подбираются с минимальным количеством пигмента.

Кроме того, при изготовлении плитки понадобятся и дополнительные вещества:

• ангоб – размещается на монтажной стороне плитки и защищает ее;
• электролит – усиливает текучесть шликеров и глинистых суспензий.

Шликер – основа будущего пресспорошка. Для его изготовления смешивают в заданной пропорции глины, распушивают, добавляют электролит и воду и превращают смесь в суспензию. Таким образом добиваются максимально равномерного распределения ингредиентов по объему пресспорошка.

Соотношение компонентов зависит от вида материала, ожидаемого класса износостойкости, цвета и назначения. Состав подбирается в соответствии с параметрами, заданными ТУ.

Технология изготовления

Производство керамогранита – сложный процесс не только с точки зрения условий изготовления, но и с точки зрения организации. Включает в себя множество операций, причем для получения разных видов керамогранита эти операции и их количество будет разным.

Так, получение неглазурованного керамогранита одинарного обжига состоит из таких стадий.

1. Замес – то есть, подбор и подготовка сырья.
2. Подготовка замеса – дробление ингредиентов на мельнице, приготовление шликера, смешивание и испарение воды в камере с горячим воздухом при температуре не менее 600 С. Полученный порошок и является заготовкой для формовки.
3. Формовка плитки – допускается материал с влажностью не выше 7%. Смесь отпускается порционно и формуют плитку в прессе под давлением в два этапа. Сначала при давлении 80 кг/кв. см. из состава удаляется воздух, а затем происходит собственно формовка при давлении не менее чем в 400 кг/кв. см. Этот этап обеспечивает высокую плотность и малую пористость продукта.
4. Сушка заготовки осуществляется в тепловых камерах с горячим воздухом. Этот этап требуется, чтобы окончательно удалить влагу, снизив ее содержание до сотых процента. Перед сушкой изделие можно окрасить – так получают плитку с поверхностным окрашиванием.
5. Обжиг при температуре – наиболее сложный и ответственный этап. От условий обжига зависит как характеристики керамогранита, так и его цвет. Пережженный материал быстро и некрасиво темнеет, недожженный теряет в прочности. Под действием высокой температуры компоненты расплавляются и реагируют между собой, образуя единый монолитный материал. Производится обжиг в специальных печах, достигающих в длину до 150 м. Печь разделена на секции, где температура поддерживается очень строго. Плитки пребывают в каждой зоне точно установленное время. Процесс включает несколько стадий:
   • предварительный обжиг – осуществляется при температуре в 400 С;
   • затем следует предварительный прогрев при 900 С;
   • при 1300 С производится окончательный обжиг – объем плитки при этом уменьшается на 5–10%;
   • этап плавного снижения температуры, поскольку резкое ее падение чревато повреждением поверхности плитки.
6. Сортировка и контроль качества – проверяются размеры плиток, плоскостность и точность формы. Материал сортируется по цвету, калибру и сорту и хранится в специальной таре.

Производство может включать и дополнительный этап обработки. Поверхность керамогранита хотя и с трудом обрабатывается, но позволяет формировать различную фактуру. Используют для этого шлифовальные станки с алмазными абразивами – каменный фарфор очень прочен.

Описанная технология позволяет получить красный грес, котто, клинкер и грес «порчелланто». А вот для изготовления других видов процесс должен включать иные стадии.

Изменение методики

Модификации мало влияют на основные этапы, однако усложняют производство за счет подбора и изготовления дополнительных компонентов – эмалей.

• Так, при изготовлении фаянса, коттофорте и майолики – глазурованной плитки двойного обжига, на этапе обжига заготовки подготавливают специальные эмали. Наносят их после первичного обжига – при 900 С, а вторичный обжиг производится уже на глазурованной плитке.
• При получении глазурованного керамогранита с одинарным обжигом эмаль наносится до начала обжига. Таким образом получают красную и светлую плитку и некоторые виды клинкера.

В следующем видео представлена весьма подробная информация по изготовления плитки из керамогранита:

Необходимое оборудование

Организовать изготовление керамогранита под силу только на крупных предприятиях: технология сложна и энергоемка, да и материал производится в большом объеме. Производство полностью автоматизировано, но на отдельных этапах требует контроля операторов.

Линия включает в себя:

• бункеры для каждого ингредиента смеси;
• ленточный транспортер, перемещающий отмеренные дозы;
• шаровая мельница – трубы в виде конуса с шаровыми жерновами из самых твердых пород;
• смесительная камера, где изготавливается шликер;
• башня-сушилка – суспензия сюда попадает под давлением через форсунки. В потоке горячего воздуха капли высыхают, образуя сыпучие сферические гранулы;
• силосы – здесь пресспорошок хранится определенное время. Отсюда сырье дозируют и транспортером отправляют дальше;
• бункер дозации пресса – сырье подается порциями, в объеме, необходимом для получения одной плитки;
• гидравлический пресс для формовки плитки;
• сушильные камеры – вертикальные или горизонтальные, сушка производится потоком горячего воздуха;
• печи тоннельного типа, с возможностью поддерживать разную температуру в разных секторах. Печи работают непрерывно, полный цикл обжига одной партии – 40–50 минут;
• автоматизированные роботы-упаковщики.

Известные производители

«Родоначальником» керамогранита стала итальянская компания, так что наиболее известными изготовителями материала остаются предприятия Италии и Испании.

Однако популярность облицовки настолько возросла, что на рынке появилось множество и других изготовителей. Для начала давайте поговорим про керамогранит для пола российского производства.

Россия

Сырье для получения материала вполне доступно, поэтому плитка керамогранит производства России — не редкость. Технология, конечно, требует разнообразного специализированного оборудования, поэтому стоимость материала у любого изготовителя будет, все же, ощутимой. Зато такой процесс доступен только на крупных предприятиях, что означает и снижение цены за счет объема, и весьма разнообразный ассортимент, и куда более требовательный контроль.

Российские заводы, производящие керамогранит, ничем не уступают иностранным.

• «Уральский керамогранит» – представляет матовый, структурированный, полированный материал, имитирующий любой природный камень. Выбор весьма разнообразен и за счет широкой цветовой гаммы. Кроме того, предприятие выпускает ректифицированную плитку для бесшовной укладки.
• Italon – совместное российско-итальянское предприятие. Представляет 35 коллекций керамогранита на любой вкус. Продукция отличается чрезвычайно высокими эксплуатационными характеристиками.
• Estima – известна на рынке с 2001 года. Сегодня выпускает до 10 млн. кв.м. напольного покрытия самых разных цветов и фактур. При изготовлении используется уральский полевой шпат, белая глина из Украины, а красящие пигменты из Италии.
• Kerama marazzi – российско-итальянский завод, вступил в строй в 2006 г. Известен исключительным разнообразием размеров плитки и высоким ее качеством. Компания обладает отдельной линией для изготовления элементов облицовки лестниц, что составляет немалую привлекательность для потребителя.

Цена на керамогранит российского производства вполне приемлема. Отличается он достаточно неплохим качеством. О керамограните производства Украины поговорим ниже.

О том, как производится и чем славится керамогранит от «Уральского гранита», расскажет специлист в видео ниже:

Другие страны СНГ

Производят уникальный материал и на территории других стран СНГ.

• Zeus Ceramica – украинско-итальянская компания по праву считается лучшей на украинском рынке. Изготовитель предлагает все виды глазурованной и неглазурованной плитки с разнообразной обработкой поверхности. Найти можно любые варианты: имитация дерева, керамической плитки, любого природного камня и прочее.
• Киевский завод ATEM производит керамическую плитку, но, пожалуй, настоящую популярность завоевал после запуска новой продукции: керамогранита самых разных цветов и обработки.
• «Керамин» – белорусская компания по изготовлению керамогранита. выпускается материал на итальянской линии от SACMI, дизайн плиток разрабатывается при содействии Центра производства современного дизайна. «Керамин» – одно из крупнейших предприятий в Европе.

Иностранные

Конечно, лидерами этого рынка являются итальянцы – разработчики технологии, и испанцы. Предлагаемый ними продукт отличается исключительно высокими качествами и невероятным дизайном, особенно когда речь идет об итальянцах. Буквально все компании этой солнечной страны максимум внимания уделяют разнообразному дизайну облицовочного материала.

• REFIN – продукция компании отличается на редкость элегантным, изысканным дизайном, позволяющим воплотить самые невероятные задумки. Известно, что керамогранит «не любит» рисунков, но для итальянской компании это препятствием не стало.
• Плитка от ARIOSTEA настолько точно воспроизводит цвет и структуру природного камня, что отличить становится невозможно. Однако цветовая гамма, предлагаемая заводом, намного богаче естественной.
• «Италгранит» предлагает не только современный вариант настила, но и разнообразные виды состаренного, что создает удивительную атмосферу рыцарственности и благородства.
• «Кербау» – при высоких технических показателях керамогранит этой фирмы отличается доступной ценой и очень востребован на российском рынке.
• В последнее время и китайские изготовители стали выпускать керамогранит. качество от таких предприятий, как Super Glass, Tang Ceramics составляет конкуренцию европейскому продукту.

Изготовление как бизнес

Изготовление керамогранита – технологически сложный и энергоемкий процесс, реализовать его в качестве проекта малого и среднего бизнеса нереально. Здесь потребуются и изрядные начальные капиталовложения, и создание собственной клиентской базы, что весьма непросто.

Стоит учитывать и сложившееся положение на строительном рынке, когда прямой доступ к заказчику преграждает цепочки подрядчиков и субподрядчиков. Зачастую в такой ситуации крупные поставщики снижают цену, что делает изготовление керамогранита даже при средних мощностях делом невыгодным.

• Первичные вложения на приобретение линии средней производительности, аренду помещений и закупку сырья составляют не менее 3 млн. р, Из них оборудование обойдется в 2 млн.р. Причем это вариант без обработки поверхностей, так как в этом случае потребуются еще и шлифовальные станки разных типов.
• Окупаемость в среднем составляет 1,5–2 года при полной загрузке предприятия.
• Рынок сбыта составляют строительные компании и оптовые базы, реже строительные магазины.

Производство керамогранита отличается сложностью и требовательностью к соблюдению условий. Только таким образом можно получить столь уникальный материал из вполне обычных природных компонентов.

Плитка

История керамогранита и динамика присутствия на рынке.

Искусственный керамический гранит является относительно «молодым» отделочным материалом. Его история насчитывает всего около тридцати лет. Однако керамогранит уже успел завоевать популярность у потребителей. Несмотря на тысячелетнюю историю керамической плитки, она в последние годы активно вытесняется с рынка «молодым» керамогранитом. С каждым годом процентное соотношение продаж на российском рынке, как в натуральном, так и в денежном выражении, перераспределяется в пользу керамогранита. И хотя пока что объемы продаж керамической плитки превосходят продажи керамогранита, но по прогнозам экспертов вскоре эта ситуация изменится. Такое широкое признание на рынке керамогранит получил, конечно же, благодаря своим положительным свойствам. Керамогранит является гораздо более прочным и долговечным материалом, чем плитка керамическая и даже, что самое интересное, натуральный гранит. Что же касается форм, фактур и цветовых решений, то технологии, разработанные буквально в последние несколько лет, позволяют добиться гораздо большего разнообразия вариантов дизайна, чем у керамической плитки.

Состав керамогранита.

По своему составу искусственный керамогранит напоминает и натуральный гранит, и обычную керамическую плитку. В состав керамического гранита входят следующие основные компоненты:

• Природные минеральные добавки и красители — для создания различных цветовых решений конечного продукта.

Технология изготовления керамогранита.

Процесс производства керамогранита сложен и требует участия высококлассных профессионалов. Для того чтобы отладить технологию производства и настроить оборудование, российские производители приглашают на свои заводы дорогостоящих итальянских и испанских специалистов.

Поэтому давайте остановимся подробно только на двух основных стадиях производства — прессовании и обжиге:

1. Прессование. Масса из глины, шпата полевого, слюды, кварцевого песка и минеральных добавок подвергается процессу прессования под большим давлением (около сорока пяти мегапаскаль) в специальной форме;

2. Обжиг. Далее полученная спрессованная масса отправляется в вакуумную печь, где подвергается обжигу под воздействием высоких температур (более тысячи градусов по Цельсию);

3. Далее идут процессы полировки (снятие верхнего слоя), ректификации (обрезание граней по периметру для возможности бесшовной укладки) и др.

Отличия керамогранита от плиткок керамических.

1. Визуальные отличия. Если посмотреть на грани плитки, то возможно увидеть слой «тела» плитки, покрытый окрашенной глазурью, т.е. видна четкая линия между цветным верхним слоем и бесцветной основной массой плитки. Керамогранит же прокрашен по всей своей массе, и представляет собой однородный монолит с кристаллическим характерным блеском на гранях. Этим керамогранит очень напоминает натуральный гранит.

2. Отличия по техническим характеристикам. Керамогранит значительно превосходит керамическую плитку по таким параметрам, как:

• Устойчивость к глубокому истиранию — керамогранит относится по своим характеристикам к самому высшему пятому классу по общепринятой шкале истираемости;

• Прочность — по данному параметру керамогранит имеет лучше показатели не только по сравнению с плиткой, а также и с натуральным гранитом. Если на граните натурального происхождения со временем могут появляться сколы, трещинки и другие дефекты, то керамогранит не подвержен даже незначительным изменениям и микротрещинам. Для сравнения: по десятибалльной шкале твердости (в которой за эталоны измерения приняты графит — имеет твердость в один балл и алмаз — твердость в десять баллов) керамограниту присвоена твердость в семь — восемь баллов. Поэтому резать керамогранит можно только при помощи специальных дисков с алмазным напылением.

• Невосприимчивость к ультрафиолетовому излучению;

• Устойчивость к температурным перепадам

Мифы о керамограните.

Основным заблуждением, связанным с керамогранитом, является ошибочное мнение о том, что керамогранит радиоактивен и соответственно вреден для здоровья. На самом же деле искусственный керамогранит, в отличие от натурального, абсолютно не имеет радиоактивного фона. Кроме того, существуют так называемые «антистатические» типы керамогранита, которые наоборот способны поглощать радиационное и электромагнитное излучение от бытовой техники.

Классификация керамогранита по типу поверхности:

• Матовый — керамогранит без какой-либо дополнительной обработки поверхности;

• Полуматовый или лощеный — тип керамогранита, который получается путем частичного полирования поверхности, при этом верхний слой керамогранита снимается не полностью, а частично. Получается шелковистая, приятная на ощупь поверхность;

• Полированный керамогранит — получается в результате процесса полировки, т.е. снятия верхнего слоя. При этом получается абсолютно гладкая, напоминающая лаковую, поверхность;

• Глазурованный — тип керамогранита, при изготовлении которого используется технология глазурования, т.е. вся толща керамогранита покрывается сверху слоем цветной глазури. Поверх глазури наносится протекционный слой (специальный выпуклый рисунок), благодаря которому керамогранит приобретает антискользящие свойства;

• Рельефный керамогранит — получается при помощи специальных пресс-форм абсолютно любой фактуры. Рельефный керамогранит может имитировать различные материалы (древесину, дикий сланец, кирпичную кладку, скалистый склон и т.д.). Также продольные рельефы на керамограните используются на ступенях для предотвращения скольжения.

Разновидности керамогранита по размерам и формам.

Выбор керамогранита по форматам очень широк: начиная от маленьких плиточек со сторонами размером в пять сантиметров, и заканчивая крупноформатными плитами с размерами граней до ста двадцати сантиметров. Керамогранит крупного размера используется для облицовки больших и просторных помещений. Для декорирования столешниц и подоконников больше подходит керамогранит небольшого формата.

Производители предлагают керамогранит различной толщины: от семи до двадцати миллиметров. Однако самым ходовым является керамогранит толщиной от девяти до четырнадцати миллиметров.

По форме керамогранит обычно бывает квадратным либо прямоугольным.

Места применения керамогранита.

Керамогранит является универсальным отделочным материалом. Если раньше его использовали только для облицовки полов и реже стен, то в настоящее время керамогранит применяется для отделки любых, самых разнообразных, поверхностей:

• Полы и стены в общественных и жилых помещениях — керамогранит используется как в роли основного покрытия, так и в качестве декоративных элементов и панно.

o Например, распространённым приемом в последнее время является отделка стен керамогранитом по технологии «буазери» (в переводе с французского — дерево). Причем керамогранит выкладывается только до середины стены (примерно на высоте полутора метра от пола). Но если раньше, как гласит название технологии, панели были деревянными, то сейчас они заменились на керамогранитные. Для создания таких панелей можно использовать плиты такого же размера как на полу, либо применять крупноформатный керамогранит прямоугольной формы.

o Что касается полов, то они в настоящее время могут отделываться керамогранитом не только традиционным способом с помощью специального клея. Существует также технология «фальшполов», при которой керамогранит укладывается на металлическую конструкцию на некотором возвышении от пола. Конструкция позволяет создать абсолютно горизонтальную поверхность пола, кроме того под ней можно скрыть любые провода и трубы коммуникаций. Однако такой вариант подойдет только для помещений с высокими потолками (не ниже двух с половиной метров);

• Фасады зданий — керамогранит используется для отделки фасадов многоэтажных домов по технологии «навесных фасадов». Небольшие дома облицовываются традиционным способом;

• Тротуары и территории вокруг зданий — так как керамогранит обладает высокой прочностью и устойчив к истиранию, допускается его использование в качестве тротуарной плитки;

• Лестницы, ступени, колонны, кухонные столешницы и различные декоративные элементы интерьера (для этого обычно применяется толстый трехсантиметровый керамогранит).

Технология облицовки поверхностей керамогранитом.

Если керамогранит будет уложен не по технологии, то даже такой прочный материал не сможет прослужить так долго, как заявлено в его характеристиках.

Итак, рассмотрим основные этапы укладки керамогранита:

1. Заливаем стяжкой пол, делаем его ровным, при необходимости укрепляем;

2. Внимательно изучаем все рекомендации производителя керамогранита по использованию клеящих смесей. Ознакомиться с данной информацией необходимо в обязательном порядке, так как выбор клеящего состава зависит от многих факторов, таких как тип помещения, в котором осуществляется укладка, свойства контактных поверхностей, вида керамогранита, который вы используете. Например, так как керамогранит обладает свойством низкого водопоглощения, то для его укладки не рекомендуется использовать цементные растворы, так как они не смогут обеспечить сцепление нужного уровня с поверхностью. Учитывая все эти факторы и советы производителя, выберите необходимый клей для монтажа керамогранита. Для укладки керамогранита в помещениях с нормальным уровнем влажности и температуры обычно используется специальный двухкомпонентный цементный клей. Для помещений с повышенной влажностью и возможными перепадами температур (ванная комната, кухня и др.), рекомендуется применять высокоупругие эластичные виды клеевых смесей;

3. Укладываем керамогранит по стандартной технологии. При этом слой клея должен быть не меньше пяти миллиметров. Учитывая возможные температурные перепады, керамогранит необходимо укладывать с так называемым «тепловым зазором» от трех миллиметров, чтобы плитки при расширении не деформировались. Если в помещении всегда стабильный уровень температуры, то возможна «бесшовная» укладка (без зазоров). При этом можно добиться эффекта однородной поверхности без стыков;

5. Тщательно вымываем и зачищаем всю поверхность пола.

Технология производства керамогранита

Искусственный камень, как еще называют керамогранит, производится исключительно из материалов естественного происхождения, без использования синтетических связующих и красителей. Сырьем для изготовления керамогранита служат:

• каолиновые глины;
• полевые шпаты;
• кварцевый песок;
• минеральные красители ( оксиды металлов).

Каждый вид керамогранита создается по своему довольно сложному рецепту и предусматривает использование нескольких видов глин. Чаще всего, один из сортов глины более пластичен, так называемый гидрослюдистый, а остальные — каолинитовые, придающие изделию прочность и требуемую плотность. Кварцевый песок служит армирующим основанием и наполнителем, а полевой шпат является активным участником процесса спекания ( витрификации) сырья в монолит.

Технологический процесс производства керамогранита начинается со складирования заготовленного сырья в специальные бункеры, где все компоненты находятся при определенной влажности и соответствующей температуре. Параметры хранения должны предотвращать пересыхание, спекание, загустение или иные изменения исходного состояния компонентов. Сырье в хранилищах постоянно готово к использованию.

Смешивание и измельчение

Очень важной характеристикой керамогранита, определяющей его прочность и стойкость к атмосферным воздействиям является его однородность. Это достигается не только тщательным соблюдением рецептуры и строгой дозировкой составных частей, но и гранулометрической однородностью базовой смеси. Для измельчения компонентов используются специальные механические мельницы, в которые увлажненное сырье подается в перемешанном состоянии с добавлением требуемых пигментов.

Конструкция мельниц позволяет измельчить шликер ( сырьевую смесь) до размера частиц не более 0,1 мм. Измельчение производится в стальных цилиндрах, заполненных мелющими телами — галькой или шарами из обожженного глинозема. На первом этапе помола используются мелющие тела диаметром около 8-10 см, на последнем — не более 4 см. После мокрого помола шликер проходит этап магнитного обогащения и отправляется на сушку. При выходе из мельницы температура сырья достигает 70 -80 0 С. Химические реакции между компонентами керамогранита еще не начинаются.

Сушка и гранулирование

Процесс сушки производится методом распыления полужидкого сырья в потоке горячего воздуха. Температура воздушного потока, нагнетаемого снизу вверх, находится в пределах 570-630 0 С. Форсунки расположены по периметру установки, носящей название башенного распылительного сушила ( БРС), и шликер равномерно подается внутрь камеры под давлением до 250 бар, где из него удаляется влага. Подсушенный состав гранулируется до размера частиц около 0,8 мм. При сушке постоянно производится гранулометрический контроль и на выходе в бункер поступает только сырье с одинаковыми размерами гранул влажностью не более 6%. Автоматика из бункеров подает на сушила сырье одной окраски, поэтому на выходе получаются пресс-порошки монохроматических цветов, которые направляются в соответствующие бункеры. Перед следующим этапом производства различные цвета смешиваются в определенных пропорциях для получения оригинальных оттенков.

Прессование и обжиг

Процесс формирования готового изделия состоит из нескольких этапов:

• формирования плитки;
• удаления воздуха ( первичное прессование под давлением до 80 атм.);
• трамбования;
• окончательного уплотнения ( давление до 600 атм.).

После прессования плотность изделия составляет около 2 г/см 3 по всему объему. Прочность керамогранита во многом зависит именно от его однородной структуры и отсутствия воздушных пузырьков в массиве.

Обжиг производится в несколько этапов, являющихся звеньями одной технологической цепочки. Сначала заготовка прогревается до 400 0 С ( предварительный обжиг), затем медленно температура увеличивается до 900 0 С и производится окончательный обжиг при 1190 – 1300 0 С. Окончательная температура зависит от состава шликера, наличия глазури и дополнительных компонентов в рецептуре.

На современных установках время обжига колеблется от 60 минут до нескольких часов. Технологии, при которых керамогранит обжигался до 100 часов ушли в прошлое и практически нигде не применяются. При обжиге между компонентами шликера происходят сложные химические реакции спекания и остекления ( витрификация) которые и придают материалу его исключительные свойства.

Финишная обработка

После обжига производится визуальный контроль и выбраковка изделий, их сортировка и дополнительная обработка. Если намечен выпуск матового керамогранита, то дополнительной обработки не требуется — вид изделий максимально натуральный. После механической шлифовки алмазными полирующими составами получается гладкая глянцевая поверхность. Глазурованная и сатинированная поверхность получается при обработке поверхности плитки специальными составами перед обжигом.

Технология получения керамогранита сравнительно новая — первые изделия из этого материала появились в Италии чуть более 40 лет назад. Она постоянно развивается и усовершенствуется, используются новые компоненты, изменяются этапы производства, например, некоторые компании активно используют сухой помол, вместо мокрого, экспериментируют с наполнителями и способами окраски. Но неизменным остается одно — керамогранит производится только из натуральных составляющих и остается одним из наиболее экологичных материалов.

01.06.2015, 2870 просмотров.

Технология производства керамогранита

Керамогранит — исключительный по техническим качествам материал, поэтому необходимо, чтобы используемое для его производства сырьё было абсолютно чистым и обладало по возможности совершенной геохимической структурой. Итак, качество сырья является непреложным условием производства хороших изделий.

Процесс изготовления керамогранита начинается со складирования сырья, которое бывает трёх видов: глинистые, неглинистые и инертные материалы. Глинистое сырьё составляют каолиновые глины и каолины, придающие сырьевой основе связывающие свойства и пластичность, что впоследствии, после прессования, позволяет плитке сохранять свою форму. Неглинистые материалы — полевые шпаты — уменьшают пористость обожженных изделий, облегчая процесс спекания и придавая материалу прочность, компактность и стойкость.

Инертные материалы — это кварцевые пески; они образуют «остов» плитки. К сырьевым материалам относятся также пигменты, которые являются оксидами или смесями оксидов металла, почти все они изначально натурального происхождения, переработанные затем особым образом, используются для получения цвета, требуемого производством. После выгрузки и складирования сырья в специальные отсеки, в которых поддерживается постоянная температура, начинается технологический процесс, на первом этапе которого производится помол и окрашивание сырья, которое впоследствии составит основную сырьевую смесь. Сырьё загружается в приёмные бункера, откуда ленточные конвейеры подают его к соответствующим установкам.

Для начала сырьевые материалы, строго дозированные на весовых конвейерах, перемешиваются по заданной рецептуре, в результате чего получается основная сырьевая смесь. Эта смесь подвергается последующей обработке, призванной обеспечить абсолютную однородность массы по размеру и по влажности частиц материалов.

Итак, первый шаг — это достижение гранулометрической однородности. А достигается она в результате мокрого (т.е. в присутствие воды) помола материалов в мельницах, имеющих вид огромных стальных цилиндров, непрерывное вращение которых обеспечивается мощными электродвигателями. Внутри каждой мельницы имеются несколько сообщающихся камер, каждая из которых содержит определённое количество мелющих тел. Последние в результате вращения цилиндров падают одно на другое, измельчая частицы сырьевой смеси.

В качестве мелющих тел используются натуральные материалы (галька) или шары различных размеров из натуральных компонентов, переработанных специальным образом (например, из спечённого глинозёма). Результат — водная суспензия, частицы которой обладают достаточно мелкой и однородной величиной.

Внутри мельница состоит из нескольких сообщающихся камер, разделённых прорезиненными сетками. В каждой камере содержатся мелющие тела, уменьшающиеся по мере перемещения из одной камеры в другую. Смесь перемещается из одной камеры мельницы в другую, только когда зернистость материалов достигает нужных размеров. Получаемая масса — водная суспензия, частицы которой обладают достаточно мелкой и однородной величиной, чтобы можно было перейти к следующей стадии обработки. Эта суспензия называется шликером.

Полученный шликер поступает в огромные подземные бассейны, где, во избежание отстаивания (т.е. оседания составных частей), непрерывно перемешивается с помощью пропеллерной мешалки. Затем сырьевая смесь окрашивается, и получаются те тона, которые впоследствии составят смесь пресспоршка. Окрашивание осуществляется путём добавления в шликер приготовленных ранее красителей, система дозирования которых полностью компьютеризована.

Теперь шликер должен быть обезвожен до нужной степени. Данная операция производится в атомизаторе (башенном распылительном сушиле). Содержащийся в бассейнах шликер при помощи насосов подаётся в атомизатор. Это огромный стальной цилиндр, оснащённый газовой горелкой, которая доводит внутреннюю температуру до 550 градусов. Проходя под высоким давлением через форсунки, шликер распыляется внутрь сушила, где попадает под поток горячего воздуха. Вода быстро испаряется через верхнюю часть атомизатора, а высушенная смесь, пресспорошок, высыпается на транспортёр через его нижнюю часть, который доставляет его в бункера хранения. Цель атомизации — высушить шликер до получения материала, степень влажности которого идеальна для его прессованию.

Процент влажности полученного пресспорошка составляет около 6 %. Это идеальный показатель, обеспечивающий правильное выполнение прессования, в процессе которого плитки обретают форму. Пресспорошки являются главным ингредиентом смесей, которые будут подвергнуты прессованию. Перед прессованием порошки поступают в бункера хранения, где охлаждаются до температуры окружающей среды и становятся однородными по остаточной влажности.

Далее различные цвета извлекаются из бункеров и перемешиваются посредством автоматизированного оборудования в соответствии с формулой или рецептом. Количество цветовых сочетаний бесчисленно. На этом этапе возможно обогащение порошков другими материалами, в виде гранул, порошков или чешуек, придающими готовым изделиям особые эстетические и технические свойства. Полученные таким образом составы являются конечным результатом процесса обработки сырьевых материалов.

Этап прессования преследует три цели: формование плитки – придание пресспорошку установленной формы; трамбование пресспорошка — процедура, позволяющая сырой и ещё необожженной плитке выдерживать последующие нагрузки; уплотнение – предельное сокращение пористости плитки.

Этап формовки начинается с подачи пресспорошка к прессам. Прессование включает четыре стадии:

1. Сначала форма наполняется пресспорошком, который подаётся из расходных бункеров, расположенных над прессами.
2. Затем форма закрывается, и выполняется первичное прессование под небольшим давлением. В этом случае содержащийся в плитке воздух сжимается и удаляется при лёгком открывании формы.
3. После этого имеет место вторичное прессование, которое и обусловливает создание сырой плитки.
4. И в последнюю очередь плитка извлекается из формы, а одновременно идёт новая загрузка пресспорошка для последующего прессования.

На этом этапе формованная плитка пока ещё не готова к обжигу, так как её остаточная степень влажности слишком высока. Поэтому плитка перемещается в сушилку, расположенную на линии сразу после пресса. Функция сушилки – довести степень влажности плитки до значения, близкого к нулю. Далее, сохраняя температуру 80-100°C, плитка возвращается на линию для последующей обработки. Сушилки являются экологически чистыми установками, так как сушка в них осуществляется теплоносителем, поступающим из печи, что обеспечивает значительную экономию энергии. После сушки плитки, при необходимости, декорируются и затем обжигаются.

Технология производства керамического гранита

О керамическом граните

Керамический гранит (GRES porcellanato (ит.)) — одна из современных технологий в керамическом производстве. Керамический гранит относится к области высоких технологий и представляет собой новое поколение керамики, имитирующей природный камень. При этом керамический гранит устойчив к воздействию слабо агрессивных сред и по некоторым эксплуатационным и потребительским характеристикам превосходит натуральный камень.

Разработку технологии производства керамического гранита можно назвать крупнейшим достижением керамической отрасли. Создан материал, который по своим техническим и эстетическим характеристикам не только не уступает, но и превосходит натуральный камень. Процессы, протекающие в природе в течение миллионов лет, в промышленных условиях занимают несколько часов.

Целью разработки технологии производства керамогранита было создание материала, пригодного для облицовки полов в помещениях промышленных предприятий. Материал должен был быть способным выдерживать высокое давление, быть устойчивым к абразивным повреждениям, термическому воздействию и едким химическим средам.

Эксплуатационные характеристики материала, изготовленного по изобретенной итальянскими инженерами технологии, оказались столь впечатляющими, что керамогранит получил в настоящее время широчайшее распространение для облицовки самых разных поверхностей в жилых и нежилых помещениях.

Керамический гранит производится на основе высококачественных огнеупорных глин с добавлением кварцевого песка, полевого шпата, каолина, красящих пигментов и др. Смесь прессуют под более высоким давлением (400–500 кг/см?), чем облицовочную плитку, и обжигают при температуре 1200 °C. В результате получается чрезвычайно прочный материал с развитой кристаллической структурой и насыщенной стекловидной фазой, с практически нулевым водопоглощением.

Керамогранит — морозостойкий материал. Для того, чтобы плитка считалась морозостойкой, она должна быть внутри абсолютно плотной и не содержать никаких трещин и пор. В поры обычной плитки очень легко набирается влага, которая при минусовой температуре замерзает и, по законам физики, рвет плитку изнутри. Следовательно, чем ниже водопоглощение плитки, тем выше её морозостойкость. Так вот, водопоглощение керамического гранита меньше одного процента (чаще всего десятая или сотая процента.) Именно поэтому он чрезвычайно устойчив к низким температурам. То есть мороз до — 50°С он выдержит стойко и мужественно, без ущерба для своего внешнего вида, (впрочем, так же, как и жару до +50°С), что и позволяет использовать его для наружной отделки даже на Севере!

Данный продукт обладает высокими физическими свойствами, устойчив к истиранию. Поэтому керамический гранит идеально подходит для использования в местах с интенсивной пешеходной нагрузкой, для отделки жилых помещений, для внешней облицовки зданий (для навесных вентилируемых фасадов).

Подробнее о производстве керамического гранита

Керамический гранит производится по технологии однократного обжига из высококачественных природных сырьевых материалов огнеупорных украинских глин, каолина, полевого шпата, кварцевого песка и испанских объемных красителей. Основное требование, предъявляемое к сырью — минимальное содержание красящих оксидов, оксидов железа и титана. Все сырьевые материалы подвергаются входному контролю.

Лаборатории оснащены современным компьютеризированным оборудованием, позволяющим оперативно производить сложные анализы с высокой точностью, только после заключительного положения отдела технического контроля о качестве сырья, оно поступает в производство.

Весь процесс производства керамогранита от дозировки сырьевых материалов до упаковки готовой продукции, осуществляется на высокопроизводительном итальянском оборудовании SACMI, управляемым и контролируемым компьютерными системами:

• Дозированные, согласно рецепту, сырьевые материалы подвергаются мокрому помолу, который осуществляется в шаровых мельницах непрерывного, либо периодического действия, цель данного процесса повышение реакционной способности массы при обжиге и качественное перемешивание сырьевых материалов.
• Базовый шликер перекачивают в емкости запаса.
• Превращение шликера в пресс-порошок осуществляется в башенной распылительной сушилке «атомизаторе». Шликер, распыленный под высоким давлением в башне атомизатора до капельного состояния, при контакте с теплоносителем отдает влагу, и превращается в сыпучий порошок заданного гранулометрического состояния.
• Для производства керамического гранита СОЛЬ и ПЕРЕЦ кроме базового неокрашенного шликера, готовятся и цветные.
• Процесс дозировки контролируется компьютерной системой.
• Высушенные базовые и цветные порошки проходят лабораторный контроль и поступают в емкости запаса.
• Получение заданного базового и цветных пресс-порошков, осуществляется непосредственно перед их подачей в бункер пресса.
• Прессование плитки осуществляется в гидравлических прессах.
• Механическую прочность достаточную для транспортировки, плитка приобретает, благодаря высокому удельному прессованию, порядка 400 кг. на. кв.см. Роль связки выполняет влага, содержащая в исходном пресс порошке.
• Отпрессованная плитка направляется в вертикальную сушилку, в процессе интенсивной сушки, влажность плитки снижается с 5,5% до 0,5%.

Путем дискового или безвоздушного напыления на лицевую поверхность плитки, наносится тонкий слой износоустойчивой глазури «КРИСТАЛИНЫ» которая, оплавившись при обжиге, придаст плитке значительное преимущество перед натуральным камнем, защитит от образования пятен в процессе эксплуатации.

Обжиг керамического гранита осуществляется в роликовой печи в течение 50 минут, максимальная температура обжига — 1210°C градусов. Транспортировка плитки через печи, осуществляется посредством керамических роликов, компьютеризированная система с высокой точностью выдерживает заданный режим термообработки.

Вся обожженная плитка, подвергается тесту на наличие трещин и поступает на сортировку, причем человек принимает участие, только в классификации качества лицевой поверхности, по всем геометрическим показателям, сортировку плитки, осуществляет электроника.

Система сортировки позволяет разделять плитку по калибрам таким образом, что линейные размеры плитки, уложенные на один поддон, не отличаются более чем на 1 мм.

Отсортированная плитка упаковывается, принтером наносится информация, позволяющая идентифицировать продукцию, после ящики укладываются на поддон. Весь процесс сортировки и упаковки осуществляется в автоматическом режиме.

Выпущенная продукция подвергается контролю на соответствие требований нормативной документации, и только после этого поступает на склад для отгрузки потребителям.

Соответствие европейской технологии производства керамогранита и европейским стандартам качества является отличительно чертой продукции «ЗКС», в частности, керамогранита марки «Уральский гранит».