دانلود گزارش کارآموزی کاشی چینی ایران

کارخانه چینی ایران ( کاشی ایرانا ) ، اولین وبزرگترین کارخانه تولید کاشی درایران می باشد .
تعداد پرسنل این کارخانه درحال حاضر حدود 800 نفر است که 65% آنها درواحدهای تولید و35% درواحدهای اداری ، فنی ، مالی ، اشتغال دارند.

این کارخانه با نیم قرن تجربه وتلاش وبا بهره گیری از پیشرفته ترین ماشین آلات وتکنولوژی روز دنیا و توجه به نظرات مصرف کنندگان ، اقدام به تولید کاشی می نماید.

کارخانه چینی ایران ، همواره درجهت نوآوری ، نوسازی وخلاقیت گامهای اساسی وموثری برداشته است.

محصولات این کارخانه علاوه برتامین نیازهای داخل کشور ، به بیش از36 کشورجهان صادرمی گردد.
این کارخانه درراستای سیاست خدمت رسانی به صنعت سرامیک درگامی موثر ، اقدام به تولید انبوه گرانول با ظرفیت 600 تن درروز وهمچنین انواع فریت با ظرفیت 50 تن درروز نموده است.
تا علاوه بررفع نیاز خود بتواند به دیگر کارخانجات این صنعت نیز خدمت مفیدی ارائه نماید.
همچنین درراستای ارائه خدمات آموزشی درسطوح دانشگاهی اقدام به برگزاری کارگاههای آموزشی تخصصی در رشته سرامیک نموده است .

بطور کلی علم سرامیک را می توان به دو شاخه تقسیم بندی کرد :
1 سرامیک فیزیکی
2 سرامیک صنعتی
سرامیک فیزیکی درباره ساختار مواد سرامیکی و خواص آن ها بحث می کند .

اصولاً مواد سرامیکی مخلوطی از فازهای بلوری و شیشه ای و متخلخل می باشند .

اما باید توجه داشت که مواد سرامیکی کاملاً‌ شیشه‌ای یا کاملاً بلوری نیز وجود دارند .

در سرامیک فیزیکی ساختار اتم ، اتصالات بین آنها و ساختارهای بلوری ، عیوب ساختاری (جاهای خالی اتمی ، نابجائی ها ، مرزدانه ها و سطوح مشترک) ، استحاله های فازی ، رشد دانه‌ها ، تبلور مجدد و مباحثی نظیر آن ها مورد بحث قرار می‌گیرد .

خواص الکتریکی مغناطیسی، نوری، حرارتی و مکانیکی سرامیک ها هم مورد بحث قرار می گیرند .

سرامیک فیزیکی درباره ساختار مواد سرامیکی و خواص آن ها بحث می کند .

در سرامیک صنعتی ، صحبت از تکنولوژی ساخت سرامیک هاست .

اصولاً برای ساخت هر قطعه ی سرامیکی ، مراحل زیر باید طی گردد : 1ـ انتخاب مواد اولیه ، تغلیظ و تخلیص آن 2ـ آماده سازی مواد اولیه (خرد کردن، دانه بندی، مخلوط کردن) هر کدام از مراحل بالا ممکن است در خواص بدنه های سرامیکی تأثیر بسزائی داشته باشد .

با انتخاب دانه بندی مناسب می توان تخلخل و وزن مخصوص قطعه ی نهائی را کنترل نمود .

مخلوط کردن ، در هموژن شدن مواد اولیه و دست یابی به خواص مطلوب اثر زیادی دارد .

هموژن نبودن مخلوط مواد اولیه ، گاهی ممکن است باعث ترک خوردن و شکست قطعه در هنگام پخت گردد که ناشی از متفاوت بودن میزان انقباض و انبساط در نقاط مختلف قطعه می باشد .

3ـ شکل دادن : روش های مختلفی برای شکل دادن سرامیک ها بکار می رود که مهمترین آن ها به شرح زیر می باشد : الف ـ پرس خشک و نیمه خشک (dry & semidry pressing) ب ـ شکل دادن پلاستیک (اکستروژن، شکل دادن با چرخ کوزه گری (Jiggering) ج ـ شکل دادن دوغابی (Slip Casting) د ـ ذوب و ریخته گری روش آخر که در مورد فلزات بسیار متداول است ، در مورد سرامیک ‌ها کمتر به کار می رود ؛ مگر برای ساخت قطعاتی مخصوص از دیگر گدازها و سرامیک ‌های ویژه .

دلیل این امر، اولاً بالا بودن نقطه ذوب سرامیک ها است که تهیه قالب ها و وسائل نگهداری مذاب را دشوارمی سازد ؛ ثانیاً از نظر اقتصادی ، دست یابی به کوره‌های با درجه حرارت بالا دشوار است و به علت داشتن تکنولوژی بالاتر و مصرف سوخت ( انرژی) بیشتر، هزینه ی بیشتر و در نتیجه قیمت تمام شده ی بالاتری نیز در بردارد ؛ ثالثاً به دلیل پایین بودن هدایت حرارتی سرامیک ‌ها ، بالا بودن انقباض آن ها (پس از انجماد) و ترد بودن سرامیک ها ، امکان شکست قطعات وجود دارد .

4ـ‌ خشک کردن : در این مرحله ، بدنه ها در دمایی حدود C110 در خشک کن ، خشک می شوند .

در غیر این صورت در هنگام پخت ، آب موجود در قطعه سریعاً تبخیر و در قطعه انقباض شدیدی ایجاد می شود که باعث ترک خوردن قطعه می گردد .

5ـ ‌پخت : در این مرحله قطعه زنتیر می شود .

در این حالت ، ذرات به هم جوش می خورند و قطعه ای متراکم‌ بدست می آید .

زینتر بر دو نوع است : الف ) زینتر در حالت جامد : در آن زینترینگ و ایجاد گردنه بین ذرات ، صرفاً از طریق دیفوزیون (نفوذ) در حالت جامد انجام می شود و قطعه ای کاملاً متراکم ‌بدست می آید .

نیروی محرکه زینترینگ ، افزایش انرژی سطحی ناشی از کاهش سطح دانه ها می باشد .

ب) زینتر در حضور فاز مایع: در این حالت در دمای پخت ، فاز مایع (مذاب) ایجاد می شود که فواصل و خلل و فرج بین ذرات را پر می کند .

این فاز عموماً در هنگام سرد کردن ، به فاز شیشه تبدیل میگردد .

در هنگام پخت علاوه بر زینترینگ ، در اثر انجام واکنش های شیمیایی ، ترکیبات جدیدی تشکیل می شوند که با مواد اولیه مصرفی ، متفاوت هستند .

یکی از تفاوت‌های زینترینگ در پودرهای فلزی و زینترینگ در سرامیک ‌ها نیز همین مسئله است .

در سرامیک ها ، معمولاً زینترینگ همراه با واکنش‌های شیمیایی نیز می باشد که باعث تغییر ترکیب اولیه و تشکیل مواد کاملاً جدیدی می گردد .

بنابراین نمی توان با استفاده از یک قطعه ی سرامیکی ، مستقیماً به ترکیب اولیه ی آن ها پی برد .

برای این کار نیاز به اطلاعاتی درباره ی مواد اولیه و تغییرات آن ها با دما و واکنش‌های بین مواد مختلف می ‌باشد که گاهی بوسیله ی محاسبات ویژه ای ، مواد اولیه تقریبی معمول در یک صنعت مانند صنعت چینی می ‌رسند .

خط تولید کاشی : همانند تمام صنایع سرامیک ، نخستین مرحله ی کارخانه ی کاشی ، تهیه فرمولاسیون و مخلوط کردن مواد اولیه می باشد .

پس از اختلاط ، مواد اولیه آسیاب می گردند .

برای این منظور از بال میل ، شامل بال میل خشک و بال میل تر ، استفاده می شود .

در ایران از هر دو روش مذکور و به طور عمده از بال میل تر استفاده می گردد .

محصول بال میل ، دوغابی با درصد آب و مواد جامد مشخص می باشد .

از این دوغاب وبه وسیله ی اسپری درایر، گرانول تهیه می شود .

از آنجا که روش شکل دادن برای تولید بدنه های کاشی پرس می باشد ، گرانول های حاصل ، به مخزن مربوطه منتقل و سپس توسط دستگاه پرس ، شکل داده می شوند .

رطوبت گرانول ها در مرحله ی پرس حدود 5 درصد باید باشد تا گرانول ها بتوانند در اثر اعمال فشار روی هم بلغزند و فشرده شوند .

در غیر این صورت ، فشار اعمالی مستقیماً به گرانول ها وارد می شود و صرف شکل دادن آن ها نمی گردد ، بنابراین گرانول ها می شکنند و در پی آن ، در اثر ایجاد قفل مکانیکی بین ذرات غیر کروی حاصل از شکست گرانول ها ، بدنه ی حاصل دارای ترکم مورد نظر نخواهد بود .

بعد از پرس ، بدنه ها به خشک کن منتقل می شوند و در دمای حدود C110 خشک می شوند .

پس از این مرحله ، بدنه ها برای پخت وارد کوره می شوند .

سیستم پخت بدنه های سنتی و از جمله کاشی ها ، بر دو نوع است : 1- دو پخت : در این سیستم ، پخت در کوره های تونلی یا کوره های رولری انجام می شود .

در کوره های تونلی ، بدنه ها روی هم در دسته های 60 تایی دسته بندی و بعد روی واگن سوار قرار داده می شوند ؛ در درایر قرار می گیرند و به کوره پخت بیسکویت منتقل می شوند .

پس از این مرحله ، انگوب و لعاب روی آن ها اعمال می گردد .

در حالی که در روش دوم (رولری) ، بدنه ها بعد از پرس ، به صورت مجزا به داخل درایر و سپس کوره منتقل می شوند .

در ادامه روی بیسکویت ها لعاب اعمال می گردد و دوباره به کوره ی دوم منتقل می شوند تا پخته گردند (پخت لعاب) .

می‌توان از دو روش فوق را استفاده کرد؛ مثلاً پخت بیسکویت تونلی باشد وپخت لعاب رولری .

دو روش فوق عمدتاً در کاشی های دیواری بکار برده می ‌شوند .

2- تک پخت : روش جدیدتر ، روش تک پخت است که در آن پس از مراحل پرس و خشک کن ، کاشی ها مستقیماً وارد خط لعاب می شوند و بعد مستقیماً وارد کوره‌های رولری پخت لعاب می ‌شوند .

این روش در مورد کاشی های کف بکار برده می شود .

البته در روش تک پخت از کوره‌های دیگری هم می ‌توان استفاده کرد .

پخت رولری و تلفیقی ، روش‌های پخت سریع هستند .

خشک کن‌های مورد استفاده در این جا یا تونلی یا رولری و یا عمودی هستند که خشک کن رولری ، خشک کن سریع می باشد .

خشک کن های تونلی ، پیوسته هستند .

در خشک کن های عمودی می باشد که مسیر را به صورت مجزا و تک تک طی می کنند و در مدت 45 دقیقه کاشی خشک می شود .

مطابق تصویر : کوره ی پخت بیسکویت : مواد اولیه یکی از فاکتورهای مهم در انتخاب مواد اولیه نوع مواد اولیه و به ویژه از لحاظ مینرالی است .

در پایان تولید کاشی دیواری و حتی کاشی کف ، باید فازهای خاصی در کاشی وجود داشته باشد تا کاشی دارای خواص مطلوبی مانند‌ شوک پذیری و استحکام مناسب و ...

باشد .

مهمترین فاز، فاز آنورتیت و ولاستونیت است که به دلیل سوزنی شکل بودن بلورها و نیز ضریب انبساط حرارتی پایین آن ها ، استحکام و شوک پذیری مناسبی را به بدنه ها می دهند .

بنابراین انتخاب مواد اولیه باید به گونه ای صورت گیرد که هر دو فاز مذکور ، پس از پخت جزء فازهای نهایی باشند .

دیاگرام فازی سه تایی SiO2 و CaO و Al2O3 را در نظر می ‌گیریم : ترکیب اولیه به گونه ای انتخاب می شود که همواره در محدوده ی آنورتیت قرار داشته باشد ، بنا براین نقطه ی متناظر با این ترکیب ، همان نقطه ی واقع در مثلث داخلی ولاستونیت – آنورتیت – سیلیس است که بالای خط نقطه چین قرار دارد .

انتخاب مواد اولیه در صنعت کاشی (دیواری و کف) نسبت به صنعت چینی ، از پیچیدگی بیشتری برخوردار است .

علت آن ، خلوص کمتر خاک های مورد استفاده در صنعت کاشی و وجود مینرال های بسیار متنوع در آن ها است که موجب ایجاد ترکیبات و فازهای پیچیده‌ای پس از پخت در بدنه ها می گردد .

مینرال‌های ایلیت ، کلریت ، کربنات کلسیم ، پیروفیلیت ، دولومیت ، فلدسپات ها ، میکا و ...

از جمله مینرال های موجود در مواد اولیه می باشند .

به این ترتیب باید اطلاعاتی از درصد مینرال های موجود در هر یک از خاک ها ، درصد مواد فرار (پرت حرارتی) و رفتار حین پخت آن ها و...

داشته باشیم .

ایلیت در خاکی که انتخاب می کنیم ، معمولاً درصدی مینرال ایلیت یا پیروفیلیت وجود دارد .

ساختار کریستالی آن ها به صورت زیر است که به همین دلیل نیز ، خواص خوبی دارند .

این نوع ساختار ، بر رفتار حرارتی آن تاثیر بسزایی دارد .

پیروفیلیت و مونت موری لونیت هم دارای ساختار و خواص حرارتی مشابه هستند .

از جمله خاک‌های ایلیتی در ایران ، خاک آباده (کائولن آباده) است .

نمونه ای از آنالیز مینرالی یک خاک ایلیتی در زیر نشان داده شده است : خواص ناشی از یک خاک ایلیتی عبارتند از : ـ انبساط معمولی پس از پرس : قطعه پس از پرس منبسط می شود که این انبساط حدود 8/0 – 5/0% نسبت به ابعاد قالب پرس است که ناشی از تغییر شکل الاستیک خاک است .

ـ استحکام خشی خام و خشک خوب : استحکام خام بیش از kg/cm2 6 ، و استحکام خشک بیش از kg/cm214 مطلوب است.

ـ تغییرات ابعادی : انقباض پس از پخت در 1020 درجه سانتی‌گراد در حدود 6 – 2 درصد است .

ـ جذب آب : که در حدود 5 – 3/1% می ‌باشد .

اگر در یک خاک ایلیتی کربنات کلسیم وجود داشته باشد ، خواص خاک را تضعیف می کند .

بنتونیت و مونت موری لونیت از ویژگی های مهم این خاک ها ، پلاستیسیته و ریزدانه بودن آن ها است .

معمولاً بنتونیت را به دو نوع سدیمی و کلسیمی تقسیم می ‌کنند .

بتونیت‌های سدیمی ، پلاستیسیته قابل توجهی نسبت به نوع کلسیمی دارند که نوع سدیمی مطلوب تر است .

مشخصات تکنولوژیکی بنتونیت ـ انبساط معمولی پس از پرس ؛ ـ استحکام خام و خشک بسیار زیاد ؛ ـ انقباض خشک زیاد ؛ حتی بیشتر از یک درصد ؛ ـ انقباض پخت بین 8 – 5% در دمای 1020 درجه سانتی ‌گراد ؛ ـ جذب آب حدود 16 – 11% ؛ بنتونیت در ایران در لتیان ، لواسانات و حوالی قزوین وجود دارد .

بنتونیت دارای رنگ پیش از پخت سبز طوسی ، و ریزدانه می باشد .

رنگ پس از پخت بنتونیت نیز ، به دلیل وجود آهن (ترکیبات آهن) در آن ، قرمز می باشد .

تالک مینرالی سه لایه‌ای (تری اکتائدر) و دارای ساختار بسیار نرم می باشد که به راحتی خرد می شود .

تالک جزء رس های غیر پلاستیک به شمار می رود .

در کاشی دیواری از تالک به عنوان ماده خنثی استفاده می ‌شود؛ زیرا دمای پخت آن در حدی نیست که به عنوان گدازآور(فلاکس)عمل کند، در حالی که در کاشی کف–به علت دمای پخت بالاتر-به عنوان فلاکس عمل میکند.تالک،منبع وتامین کننده MgO می‌باشد مشخصات تکنولوژیکی تالک - انبساط معمولی بعد از پرس ـ استحکام خام و خشک کم ؛ چون تالک ماده ای غیر پلاستیک است ، استحکام آن زیر kg/cm2 6 است .

ـ‌ جذب آب بسیار زیاد (بیشتر از 25%) بعد از پخت در 1020 درجه سانتی ‌گراد ـ انبساط پس از پخت ؛ ـ انبساط پس از خشک کردن ؛ یکی از دلایل استفاده از تالک ، انبساط پس از پخت آن است .

- قرمز بودن رنگ پس از پخت آن ؛ ناشی از تبدیل آهن 2 به آهن 3 .

کربنات‌ها دلایل استفاده از کربنات ها: 1- باعث تشکیل فاز آنورتیت و ولاستونیت می ‌‌گردد ؛ 2ـ باعث بالا رفتن استحکام می گردد ؛ 3- از ایجاد عیب بلک کور(black core) جلوگیری می نماید ؛ 4ـ باعث تثبیت ابعاد در کاشی دیواری می ‌شود .

در کاشی کف ، کربنات‌ها برعکس عمل می ‌کنند .

بنابراین در این موارد از آن ها استفاده نمی کنند .

انواع بدنه‌های کاشی دیواری 1ـ ماجولیکا : به دلیل داشتن آهن ، رنگ پخت آن قرمز است .

2ـ کاتوفورت : به دلیل داشتن آهن ، رنگ پخت آن قرمز است .

3 ـ ‌ارتن ور: رنگ پخت آن سفید است .

4ـ‌ مونوپروزا : تک پخت سریع است که رنگ پخت آن قرمز یا سفید است .

1ـ ماجولیکا در بدنه های ماجولیکا ، معمولاً از خاک های رسی آهکی دارای مقادیر زیادی از کربنات ها،استفاده می شود که معمولاً همراه با رس حاوی آهن می ‌باشد .

در بین بدنه های فوق ، ماجولیکا بیشترین مواد کربناتی را داراست که بیش از 11% CaO دارند .

این امر نشان دهنده ی وجود دولومیت در بدنه است .

از مزیت‌های کربنات ها تثبیت ابعاد ، تامین جذب آب کافی ، تنظیم ضریب انبساط حرارتی و خارج کردن کوارتز از حالت آزاد از طریق ترکیب با سیلیس و تشکیل سیلیکات می باشد .

اجزاء کمکی دیگر می تواند سیلیس ، انواع فلدسپات‌ها و انواع میکا باشد .

اگر از یک رس آهکی استفاده شود ، چون در هنگام پخت انبساط زیادی دارد ، استحکام نخواهد داشت .

بنابراین از رس حاوی آهن استفاده می کنیم که دارای بیش از 6% Fe2O3 می باشد .

کوارتز(سیلیس) اسکلت ساختار را می ‌سازد ؛ تثبیت کننده ی ابعاد است و تغییرات ابعادی را به حداقل می ‌رساند ؛ باعث افزایش استحکام و کاهش انقباض پخت و افزایش استحکام خام می گردد .

علت این امر ، افزایش دانسیته ی خام در اثر افزودن سیلیس می باشد که موجب افزایش دانسیته ی خام و در نتیجه کاهش میزان تخلخل بدنه ی خام می ‌شود .

این امر نیز به نوبه ی خود ، باعث افزایش استحکام خام و پخت ، کاهش انقباض پخت و تغییرات ابعادی می گردد .

خاک رس آهکی Al2O3 5-11% Cao 11%> Fe2O3 7 – 3% از نظر مینرالی ، این خاک ها پیچیده و دارای مینرال های فراوانی را می باشند .

آسیاب کردن بدنه‌ های ماجولیکا به صورت تر انجام می‌گیرد.

زیرا زمانی که خاک کربنات داشته باشد ، مواد کربنی به صورت خشک باقی می ‌مانند .

از آنجا که درپخت بیسکویت تمام مواد تجزیه نمی ‌شوند ، این مواد در حین پخت لعاب تجزیه می ‌شوند و جوش لعاب را بوجود می ‌آورند که در اصطلاح تجربی آن را آلوک می نمایند .

به همین دلیل آن ها را با بالمیل تر آسیاب می کنند که پس از بالمیل ، زبره ی دوغاب حاصل، و یا به عبارت بهتر ذرات باقی مانده روی الک 63 میکرون ، باید 8-5% باشد .

خشک کردن این بدنه ها مشکل نیست ، زیرا مواد اضافی زیادی استفاده می‌‌شود .

ویژگی های قطعات خشک شده ماجولیکا پخت این بدنه ها در سیستم‌های دو پخت تونلی و در دمای 1050 – 980 درجه ی سانتی ‌گراد و در مدت 50 – 38 ساعت صورت می گیرد .

استحکام خمشی آن ها در حدود kg/cm2 30 – 25، و استحکام تر به خشک آن ها در حدود (3/0 – 1/0 )± می باشد .

میزان رطوبت بدنه پس از اسپری درایر حدود 1% می باشد .

مشخصات بدنه پخته شده بسته به دما ، هم انقباض و هم انبساط می تواند در آن ها رخ دهد ؛ جذب آب آن ها حدود 22-16% و انقباض پخت آن ها 2/0± % ، و ضریب انبساط حرارتی حدود - 6 1/C 10 × 1/7 – 3/3 است .

دمای پخت لعاب این بدنه ها ، آن ها نیز در حدود 980 – 940درجه ی سانتی گراد ، و سیکل پخت آن ها در کوره های تونلی 18 ساعت می باشد .

2- کاتوفورت در فرمولاسیون این بدنه ها ، مقدار قابل توجهی از کربنات ها وجود دارد که نسبت به ماجولیکا ، مقدار آن ها کمتر است .

در تهیه ی این بدنه ها از خاک های رسی غیر آهکی و مواد خنثی مانند سیلیس ، تالک و ...

استفاده می شود .

نمونه ای از آنالیز مینرالی بدنه های کاتوفورت به صورت زیر است : استحکام خام آن ها بیش از بدنه های ماجولیکا و در حدود kg/cm240–30 است ؛ به دلیل مصرف اکسید کلسیم کمتر ، جذب آب کمتری دارند .

ضریب انبساط حرارتی آن ها حدود – 6 1/K10 × 3/7 ـ 3/6 می باشد .

مقدار SiO2 بدنه ها ی کاتوفورت بیشتر و مقدار کربنات های موجود در آن ها کمتر از بدنه های ماجولیکا است که در نتیجه ی آن و در اثر واکنش کربنات ها با کوارتز ، کوارتز از حالت آزاد خارج می شود و سیلیکات کلسیم تشکیل می گردد .

چون ضریب انبساط حرارتی سیلیکات کلسیم کمتر است ، تشکیل آن باعث کاهش ضریب انبساط حرارتی بدنه می گردد .

ارتن ور این بدنه ها دارای رنگ پخت سفید هستند .

در ایران نوع سفید رنگ این بدنه ها بیشتر تولید می شود .

از مزایای این بدنه ها این است که به علت رنگ سفید آن ها ، می‌توان از لعاب ترانسپارنت (شفاف) استفاده کرد که ارزانتر از لعاب اپک است و برای دکوراسیون (دکورهای زیر لعابی) استفاده می ‌شود .

ضایعات این بدنه ها بیشتر از دو نوع کاتوفورت و ماجولیکا است که قیمت بیشتری نیز دارند .

بدنه های ارتن ور به سه دسته تقسیم می شوند : 1) آهکی 2) فلدسپاتی آهکی 3) فلدسپات های سیلیسی در بدنه های فوق از بالا به پایین ، درصد Al2O3 و SiO2 افزایش و درصد CaO کاهش می یابد .

به همین دلیل دسته سوم که بیش از 70% SiO2 دارند ، مشکلاتی در سیکل سرمایش از خود ، نشان می ‌دهند .

چون در شوک پذیری بالایی ندارند ، پس یا باید سرمایش به آرامی و به آهستگی صورت گیرد ، یا دما را افزایش داد تا میزان مذاب بیشتری تشکیل شود ، یا سیکل پخت را افزایش ، و یا دانه بندی را کاهش داد .

در بدنه های قبلی ، مانده ی روی الک 8 – 5% بود که در بدنه های حاضر ، حدود 2 – 1% برای الک 63 میکرون است .

اگر دانه های کوارتز درشت باشند ، باعث کاهش ناگهانی حجم می گردند .

این کاهش ناگهانی ، بیشتر از کاهش حجم در دیگر نقاط است که موجب ایجاد ترک در اطراف آن می شود .

جذب آب بدنه های ارتن ور پس از پخت حدود 20 – 16% ، انقباض پخت آن ها 2/0% ، استحکام خمشی آن ها حدود Kg/cm2 180ـ 140 و ضریب انبساط حرارتی حدود – 6 1/K10× 3/7 – 3/6 می باشد .

برای رسیدن به بدنه ی سفید ، میزان اکسید آهن باید کمتر از 6/0% و مقدار اکسید تیتانیم باید کمتر 7/0% باشد .

4ـ منوپروزا (تک پخت سریع) مواد اولیه ارزان ، استحکام خمشی بالا و انقباض پخت در حد صفر ، سه ویژگی مهم این روش هستند .

مواد اولیه باید به گونه ای در نظر گرفته شوند که پس از پخت ، آلومینوسیلیکات منیزیم و کلسیم ایجاد گردد .

به طور کلی مینرال های موجود در مواد اولیه در کاشی ‌های تک پخت عبارتند از : ایلیت ، کائولینیت ، ترکیبات آهن و کوارتز آزاد .

بدنه هایی که رنگ پخت مواد اولیه ی آن ها قرمز است ، به دو دسته کلی تقسیم می شوند : الف) دارای 26 – 16% رس های کربناتی می باشند (ارتن ور ـ ‌ماژوریکا) ؛ ب) حاوی بیش از 3% رس های دارای کربنات کلسیم می باشند (استن ور) .

گروه (الف) از لحاظ آنالیز مینرالی دارای 22 – 16% مواد کربناتی و 35 – 22% کوارتز آزاد می باشند.

برخی از ویژگی های این بدنه ها به صورت زیر است .

- انبساط بعد از پرس 8/0 – 5/0% ؛ - استحکام بدنه ی خام kg/cm2 15 – 10؛ - استحکام خشک kg/cm2 30 – 25 ؛ - انقباض خشک 3/0 – 1/0% .

از مقایسه ی خاک های آهکی و استون ور، می ‌توان چنین نتیجه گیری کرد : - دارای استحکام خام و خشک کمتر، استحکام بعد از پرس کمتر و انقباض پس از پرس کمتر می ‌باشد .

در حالی که چون در بدنه های استون ور میزان کربنات ها حدود 3% است و این بدنه ها دارای کائولینیت و ایلیت بیشتری هستند ، دارای استحکام خام و خشک بیشتر ، انبساط پس از پرس کمتر و جذب آب کمتری می باشند .

برخی از ویژگی های این بدنه ها به صورت زیر است : - انبساط بعد از پرس 5/0 – 2/0% ؛ - استحکام خام Kg/cm2 25 – 15 ؛ - استحکام خشک Kg/cm2 50 – 40 ؛ - انقباض خشک 6/0–2/0% .

آماده سازی مواد اولیه و مراحل ساخت کاشی سنگ شکن‌ها ماشین آلات و دستگاه هایی که برای خرد کردن مواد بکار می ‌روند ، بسیار متنوع هستند .

در واقع تقسیم بندی ماشین آلات و دستگاه های خرد کن و سنگ شکن ، کاری دشوار و غیرممکن است .

در بسیاری از مواقع ، این دستگاه‌ها یک یا چند عمل را به طور همزمان انجام می ‌دهند .

به طور کلی انرژی مورد نیاز برای شکست ، از افزایش سطح انرژی جسم از طریق تشکیل سطوح جدید ناشی از ایجاد ترک و شکست تامین می گردد ، بنابراین میزان نیرو و زمان به طور ناگهانی با کاهش اندازه ذرات افزایش می ‌یابد .

شکل و توزیع دانه بندی ذرات با نوع مواد اولیه و دستگاه مورد استفاده تغییر می یابد .

الف: سنگ شکن فکی Jaw Crusher این سنگ شکن ، شبیه فندق شکن می باشد که در مواد اولیه و ذرات بین دو فک ثابت و متحرک خرد می ‌شوند .

این دستگاه یکی از ماشین‌آلات مهم برای خرد کردن اولیه ی سنگ های معدنی می ‌باشد .

سنگ‌هایی به قطر 1 فوت (حدود 30 سانتی‌متر) یا بیشتر که به داخل این سنگ شکن وارد می ‌شوند، به ذراتی به قطر 1 الی 3 اینچ تبدیل می‌ گردند .

ظرفیت خرد کردن این نوع دستگاه ممکن است تا ton/h 100 نیز برسد .

سنگ های معدنی (خوراک) ورودی می توانند سخت یا نیمه سخت باشند .

نوع معمولی دارای ظرفیت خروجی حدود ton/h6 می ‌باشد .

ب: سنگ شکن ژیراتوری Gyratory Crusher عمل آن مشابه سنگ شکن فکی است.

دارای یک مخروط و پوسته داخلی است که با حرکت دورانی به حرکت در می ‌آید .

این نوع سنگ شکن ، برای خرد کردن مواد شکننده نظیر دولومیت و سنگ آهک بکار می رود و دارای ظرفیت تولیدی در حدود چندین تن در ساعت می ‌باشد .

البته شایان ذکر است که در اکثر موارد بعد از عبور بچ از سنگ شکن فکی ، برای خردایش بیشتر ذرات مواد اولیه ی مصرفی پس از خردایش اولیه ، از سنگ شکن ژیراتوری استفاده می ‌شود .

قطر ورودی سنگ شکن حدود cm 9 – 54/2 و قطر خروجی آن حدود mm 5 – 4 و ظرفیت آن ton/h 4 می ‌باشد .

شکل شماتیکی این سنگ شکن به صورت زیر است : ج: بال میل یا آسیاب گلوله ای یکی از مهم ترین مراحل فرآیند تولید ، مرحله ی آسیاب مواد است .

در اکثر موارد عیوبی که در محصول نهایی دیده می شود ، به بال میل مربوط می ‌شود ؛ به عنوان مثال افزایش ضایعات ناشی از عیب بلک کور( BlackCore ( .

اگر به هنگام آسیاب مواد اولیه آسیاب تر به خوبی صورت نگیرد ، مقداری از کربنات موجود در مواد اولیه باقی می ماند .

کربن باقی مانده ممکن است به هنگام پخت به طور کامل اکسید و از بدنه خارج نگردد و در نتیجه ، باعث ایجاد عیب مغز سیاه (BlackCore) شود .

اگر عمل آساب در بال میل به خوبی انجام نشود ، به گونه ای که مانده ی روی الک 63 میکرون دوغاب حاصل از 5-3% برای بدنه های قرمز (ماجولیکا و کاتوفورت) و 2-1% برای بدنه های سفید بیشتر شود ، ضایعات ناشی از شوک های حرارتی وجود خواهند داشت .

پس انتخاب صحیح مواد مصرفی و نوع بال میل و...

حائز اهمیت می باشد .

آسیاب های گلوله ای به طور گسترده ای در صنایع سرامیک برای خرد (آسیاب) کردن موادی نظیر کوارتز، فلدسپات ، کلینکر سیمان و ...

کاربرد دارند .

این نوع آسیاب‌ها از یک سیلندر خالی که توسط سنگ های پرسلانی - به عنوان آستری -پوشیده شده است ، تشکیل شده اند .

در داخل آن ها به عنوان شارژ و خرد کننده ی مواد ، گلوله هایی با سختی بالا ریخته می‌ شود .

با چرخش سیلندر ، گلوله ها روی یکدیگر فرومی افتند و مواد شارژ شده با قرار گرفتن بین آنها ، تحت ضربه قرار می گیرند و پودر و نرم می ‌گردند .

کارایی آسیاب به عواملی از قبیل سرعت چرخش ، اندازه گلوله ، وزن مخصوص ، سختی گلوله ‌ها ، میزان ماده شارژ شده در آسیاب و ...

بستگی دارد .

عوامل موثر در بال میل کردن 1ـ‌ قطر بال میل 2ـ‌ اندازه گلوله ها 3ـ دانسیته مواد به لحاظ تئوری ، مقدار کار لازم برای خرد کردن مقدار مشخصی از مواد اولیه ، از رابطه ی زیر بدست می آید که به قانون Kick موسوم است .

این مقدار مستقل از ابعاد اولیه ی ذرات می باشد و با رابطه ی زیر بیان می گردد : E = C log (D/d) در روابط فوق : قطر اولیه ذرات : d قطرنهایی ذرات : D ضریب ثابت C : کار انجام شده : E طبق رابطه بالا ، مقدار انرژی لازم برای رساندن ذرات از قطر cm 10 به cm 5 معادل انرژی لازم برای خرد کردن ذرات با قطر cm 5 به cm 5/2می ‌باشد .

در حالی که مقادیر حاصل از این قانون با واقعیت همخوانی ندارد .

رابطه ی دیگری نیز وجود دارد که به قانون ری تینگر معروف است .

این قانون بیان می کند که کار صرف شده برای کاهش ابعاد ، متناسب با سطوح جدید ایجاد شده می باشد .

ازاین لحاظ ، این قانون عکس قانون اول است .

بنابراین قانون ری تینگر ، اساسی تر و عملی تر است .

این رابطه به صورت زیر است : بال میلی را در نظر می گیریم که با سرعت V در حال چرخش است : از رابطه ی بالا نتیجه می گیریم که میزان بالا آمدن ذره به جهت چرخش بستگی ندارد .

دور محیطی a = 0.0055 Dn2 ( m/sec2 ) در روابط فوق : شتاب گلوله ها : a قطر بال میل : D دور در دقیقه : n شتاب ثقل : g اگر شتاب ذره کمتر از g6/0 باشد ( g6/0 > a ) ، ذرات به صورت زیر در بال میل جریان خواهند داشت .

در این حالت به دلیل اصطکاک فوق العاده زیاد و برخورد گلوله ها و ذرات با جداره ی بال میل ، میزان خوردگی و فرسایش بالا است .

اگر a = 0.6 g باشد ، در این صورت راندمان بال میل افزایش می یابد که اگر مقدار a را برابر با Dn2 0055/0 در نظر بگیریم ، خواهیم داشت : nk = 33.62/√D در این حالت زاویه سقوط ذرات ( ) در محدوده ی60 - 45 درجه می باشد : در این دور بال میل بیشترین راندمان و گلوله ها نیز کمترین فرسایش را خواهند داشت .

گلوله‌ها را خواهد داشت .

اگر a > 0.6 g باشد ، در این حالت گریز از مرکز جزیی وجود خواهد داشت که موجب می شود لایه ی اول گلوله ها و مواد ، به جداره بچسبند و بقیه امکان سقوط آزاد داشته باشند .

شکل شماتیک آن به صورت زیر می ‌باشد : در این حالت a = 10 می ‌باشد که میزان دور بدست آمده برای بال میل برابر با nc = 42.64/√D (دور بحرانی) و حدود 90 درجه است که راندمان و نیز خوردگی آن ، بیشتر از حالت قبلی است .

اگر a > g = 10 باشد ، گریز از مرکز کلی ایجاد می شود ، راندمان کلی بال میل افت می کند و گلوله ها به جداره‌ می ‌چسبند .

بنابراین و با توجه به فرمول‌های بدست آمده ، می ‌توان نتیجه گرفت که بهترین دور برای کار کردن بال میل ، همان nk می ‌باشد .