Повышение качества керамических материалов (кирпича и, особенно, черепицы) остается важной задачей для многих предприятий страны. Старые заводы часто выпускают продукцию низкого качества, и не только из-за изношенного оборудования, а чаще из-за недостаточной изученности сырья и слабой отработки основных технологических режимов. Вопросам технологии не уделяется должного внимания, и они часто базируются на научных возможностях вековой давности.
Даже при строительстве современных заводов в период, предшествующий проектированию и закупке оборудования, не всегда проводятся тщательные научные исследования глинистого сырья и отработка оптимальных параметров технологии. Это происходит либо по инерции мышления, либо исходя из принципа: было бы хорошее оборудование, а качество изделий само придет, либо по каким-то другим соображениям. То же самое можно сказать и о реконструкции действующих заводов.
В бывшем Советском Союзе было принято проводить и лабораторные, и полузаводские испытания глинистого сырья. Но часто лабораторные исследования сводились к формальному минимуму, что не позволяло выявлять и использовать все потенциальные возможности глинистого сырья. Соответственно качество выпускаемой в дальнейшем продукции было относительно невысоким.
В промышленно развитых странах проблеме детального исследования сырья традиционно уделяется большое внимание, что часто позволяет отказываться от полузаводских испытаний, а отладку технологии проводить непосредственно при пуске завода, опираясь на тщательные и полные лабораторные исследования. Общие затраты на такие исследования могут достигать нескольких десятков тысяч долларов, но эти затраты окупаются высоким качеством выпускаемой продукции. Однако следует отметить, что некоторые фирмы проводят их "бесплатно", т.е. затраты заложены в контракте на поставку оборудования.
Лабораторные исследования невозможно восполнить непосредственно в заводских условиях при пуске или эксплуатации завода. Особенно важны предварительные исследования в случае использования низкокачественного глинистого сырья, что на практике бывает довольно часто.
Явно недостаточно по-настоящему оснащенных и подготовленных лабораторий. Можно утверждать, что в странах СНГ их число определяется единицами.
Основным руководством при проведении испытаний является "Методика испытания глинистого сырья для производства обыкновенного и пустотелого кирпича, пустотелых керамических камней и дренажных труб" бывшего Министерства промышленности строительных материалов СССР. Кроме этого, применяются различные ГОСТы, рекомендации, инструкции и другая литература.
В предлагаемой статье мы хотели бы показать, что конкретно дают те или иные исследования для понимания природы и потенциальных возможностей глинистого сырья, учитывая, что на многих заводах начинают работать люди, пришедшие из других отраслей производства, и приобретение ими опыта в рассматриваемой проблеме не будет лишним.
Программа испытаний сырья разработана таким образом, чтобы при проведении исследований можно было получить наиболее полную информацию о данной глине, ее составе, свойствах, поведении в процессе технологической переработки, формовании, сушке и обжиге.
Макроскопическое описание пробы глинистого сырья выполняют в целях определения внешнего вида, макроструктуры, цвета и плотности. При этом также фиксируют наличие включений и степень вскипания пробы при взаимодействии с 10 %-ным раствором соляной кислоты.
Глинистые минералы в основном представляют собой гидратированные алюмосиликаты кальция, магния, железа и т.д., и поэтому традиционный химический анализ дает первое общее представление о составе сырья и некоторых будущих свойствах изделий. Так, по количеству красящих оксидов, в частности оксида железа, в сочетании с содержанием оксидов кальция и магния можно судить о цвете черепка из данного сырья, по количеству оксида кальция, магния и диоксида углерода - о количестве примесей кальцита и доломита, по количеству оксида алюминия в сочетании с содержанием оксидов натрия, калия и железа - о температуре плавления глины, по количеству оксида кальция, магния - о характере поведения керамического черепка при обжиге в диапазоне температур 700-900 оС и свыше 1100 оС и т.д.
