Uzalishaji wa vigae vya kauri vya ukuta na sakafu

Kwa kutumia mabaki ya dhahabu kutoka Mgodi wa Dhahabu wa Jiaojia na kuongeza kiasi kidogo cha udongo wa mfinyanzi wa gharama nafuu wa eneo hilo, Taasisi ya Vifaa vya Ujenzi ya Shandong imeunda bidhaa za vigae vya seramiki vya ukuta na sakafu zinazokidhi viwango vya kitaifa.

Malighafi kuu ni mabaki ya dhahabu na udongo wa Fangzi. Mabaki hayo, yanayotoka Mgodi wa Dhahabu wa Jiaojia, yanajumuisha hasa kuwartsi, feldspati, serisaiti, andalusaiti, n.k. Udongo wa Fangzi ni udongo wa kienyeji; ikiwa upatikanaji wake ni mgumu, aina nyingine za udongo zinazofanana zinaweza kutumika kama mbadala. Mchakato wa uzalishaji ni: kuchanganya → kuongeza maji na kuchanganya → kusaga kwa gurudumu na kusaga sana → kuandaa nyenzo → kuunda kwa kutumia shinikizo la msuguano la tani 100 → kukausha kwenye kikaushio cha gurudumu (dakika 60) → kuchoma biskuti kwenye tanuru ya gurudumu (dakika 90) → ukaguzi wa biskuti → kupaka glasi → kuchoma glasi kwenye tanuru ya gurudumu (dakika 90) → ukaguzi na ufungashaji.

Katika mchanganyiko, udongo wa Fangzi una asilimia 181; mabaki yana unyevu wa takriban asilimia 81–171, na kiasi cha maji yaliyoongezwa kinaweza kurekebishwa wakati wa uzalishaji kulingana na mahitaji. Uchomaji wa biskuti na wa glaze hufanywa kwenye tanuru ya mviringo ya makaa ya mawe yenye urefu wa mita 50, na mzunguko mzima wa kuchoma ni dakika 90 na joto la kuchoma ni 1140–1180°C. Muundo wa glaze unaonyeshwa katika Jedwali 5-7.

Jedwali 5-7 Muundo wa glasi (uzito %)

Katika uzalishaji halisi, watengenezaji wanaweza kuchagua glasi za rangi tofauti na glasi za kisanii kulingana na hali za soko na mahitaji ya wateja, hivyo kuongeza thamani ya bidhaa. Majaribio yameonyesha kuwa sifa za kimwili na mitambo za bidhaa zilizochomwa zinakidhi viwango vya kitaifa husika, na vipimo vyao pamoja na ubora wa muonekano pia vinakidhi viwango vya kitaifa.

Uzalishaji wa vigae vya seramiki vya ukuta na sakafu kutokana na mabaki ya madini ya dhahabu, ikilinganishwa na utengenezaji wa matofali ya saruji yasiyochomwa, una gharama ndogo na bei ya juu ya mauzo, na hivyo kufungua njia mpya ya matumizi ya mabaki hayo.

5.1.4.2 Uzalishaji wa matofali ya kawaida yaliyopikwa kwa autoklavi na matofali ya ulimi na mfereji

Mradi “Utafiti wa Kuendeleza Mfululizo Mpya wa Vifaa vya Ukuta kwa Kutumia Mabaki ya Madini ya Dhahabu” (Mradi Na. TM94J5) chini ya Mpango wa Maendeleo ya Sayansi na Teknolojia wa Tume ya Elimu ya Mkoa wa Shandong ulipitishwa tathmini ya kiufundi mwezi Mei 1996. Mradi huu ulitumia mabaki ya madini ya dhahabu kama malighafi kuu kuendeleza na kuzalisha matofali ya kiwango yaliyopikwa kwa mvuke na matofali ya ulimi na mfereji.

A. Mchakato wa Uzalishaji

Nyenzo ghafi kuu iliyochaguliwa kwa mradi huu ni mabaki ya dhahabu kutoka mgodi wa dhahabu wa mwamba. Mtiririko wa mchakato wa uzalishaji wa matofali ya kawaida yaliyopikwa kwa mvuke unaonyeshwa katika Mchoro 5-5. Mchakato wa uzalishaji wa matofali ya autoclaved ya aina ya tongue-and-groove kutoka kwa mabaki ya madini ya dhahabu ni uleule kama katika Mchoro 5-5, isipokuwa kwamba badala ya mashine ya kubonyeza matofali ya meza inayozunguka, inatumika mashine ya kubonyeza vigae vya sakafu ya hidroliki ya HQY, iliyofungwa na vifaa vya kuunda matofali vya vipimo tofauti.

B. Masharti ya Mchakato

Ili kuhakikisha uimara wa bidhaa, uwiano wa molari wa SiO₂ inayeyuka majini katika mabaki na CaO inayeyuka katika chokaa kwa ujumla unapaswa kuwa takriban 1:1. Uwiano wa mchanganyiko wa vifaa ni:

(1) Matope: 89%–91%
(2) Maji ya chokaa: 8%–9%
(3) Jipsamu: 0.5%–1%
(4) Mbegu za kioo: 0.2%–0.5%

Chini ya shinikizo sawa la umbo, mabaki yenye chembe kubwa zaidi husababisha bidhaa zenye msongamano mkubwa na nguvu zaidi. Sababu kuu ni kwamba wakati wa kuchanganya, kiasi kikubwa cha hewa huingizwa ndani ya nyenzo. Inapobanwa, hewa hii hushinikizwa haraka, na baada ya shinikizo kuachiliwa, hurudi tena, ikiharibu muundo wa matofali machanga. Hata hivyo, wakati chembe za nyenzo ni kubwa zaidi, baadhi ya hewa inaweza kutoroka kupitia mapengo kati ya chembe, hivyo kupunguza athari ya kurudi.

Mchoro 5-5 Mtiririko wa mchakato wa kiwanda cha matofali ya mabaki ya madini ya dhahabu

C. Mpango wa Ukomazaji kwa Mvuke

Mpango unaoitwa wa kukausha kwa autoclave unajumuisha hasa kiwango cha kupasha joto, joto la juu kabisa na muda wa kusimama, kiwango cha kupoza, na mazingira ya baadaye ya kupanga. Kupitia utafiti wa majaribio na kulinganisha kiuchumi na kiufundi, mpango bora wa kukausha matofali ya mabaki ya madini unaonyeshwa katika Jedwali 5-8.

Jedwali 5-8 Mpangilio bora wa ukaushaji kwa matofali ya mabaki

Bidhaa zilizokamilika zinakidhi kiwango cha ubora FB11945-89 baada ya majaribio.

5.1.4.3 Uzalishaji wa matofali ya kuta za nje

Kwa kutumia slaki ya mgodi wa dhahabu kama malighafi kuu na kuongeza udongo mwingine wenye unyumbufu na rangi nzuri (udongo wa zambarau), Taasisi ya Utafiti wa Vifaa vya Ujenzi ya Dandong imeunda aina mpya ya nyenzo za mapambo ya usanifu – matofali ya mapambo ya slaki ya mgodi. Matofali haya ya mapambo yanaweza kutumika kwa mapambo ya ukuta wa nje na sakafu. Zina sifa za kunyonya maji kidogo, uimara mkubwa, upinzani mzuri dhidi ya asidi na alkali, upinzani bora dhidi ya mshtuko wa joto, na utendaji mzuri wa kuganda na kuyeyuka. Matokeo ya majaribio madogo yanaonyesha kuwa utendaji wa bidhaa unakidhi na hata kuzidi viwango vya kiufundi vya matofali ya kufunika.

A. Malighafi

Taka ya madini ya dhahabu ya Wulong ilichaguliwa kama nyenzo taka, ikiwa na unyevunyevu wa 97% inayopita kwenye shimo la 0.074 mm. Muundo wake wa kemikali ni: SiO₂ 79.11%, Al₂O₃ 8.92%, Fe₂O₃ 3.5%, CaO 0.60%, MgO 3.16%, upotevu kwa kuchomwa moto 2.0%.

Kwa sababu slag ya taka ina plastisiti duni na rangi isiyopendeza, sehemu ya udongo huongezwa ili kuondoa mapungufu haya wakati wa kutengeneza matofali ya uso. Udongo wa zambarau kutoka Xiaoyingzi na Huajingou katika Kaunti ya Kazuo na Huolianzhai katika Benxi hutumika kama malighafi. Udongo unaoingia unasagwa kwenye mashine ya kusaga mpira hadi unene wa chembe wa 97% zinazopita kupitia 0.074 mm. Muundo wake wa kemikali ni: SiO₂ 60.7%, Al₂O₃ 15.5%, Fe₂O₃ 6.02%, CaO 3.45%, MgO 1.21%, upotevu kwa kuchomwa 9.67%.

Kupitia majaribio, mchanganyiko bora wa matofali ya uso yenye slag ya taka ni: slag ya taka : udongo wa zambarau = (60–65) : (40–35).

B. Mchakato wa Uzalishaji

Mtiririko wa mchakato wa uzalishaji wa majaribio kwa matofali ya uso ya slag ya taka unaonyeshwa katika Mchoro 5-6.

Mchoro 5-6 Mtiririko wa mchakato wa uzalishaji wa majaribio wa matofali ya uso yenye taka za chuma

C. Masharti ya Mchakato

Mchanganyiko lazima uwe na usambazaji sahihi wa ukubwa wa chembe na msongamano mkubwa. Unyevu wa chembe unadhibitiwa ili 97%–98% zipite 0.074 mm. Nyenzo iliyokomaa inapondwa na kuchujwa ili kutengeneza chembechembe za 0.25–2 mm, kwa uwiano unaofaa wa chembechembe nene, za kati, na nyembamba.

Kiasi cha maji kinapaswa kudhibitiwa kati ya 5% na 7%, na unyevu lazima usambazwe sawasawa.

Shinikizo la umbo na muda wa kubonyeza vinapaswa kudhibitiwa kwa busara ili kuhakikisha uondoaji wa hewa kwa urahisi.

Mfumo wa kukausha: Joto la kukausha linadhibitiwa kati ya 60–80 °C, na muda wa kawaida wa kukausha ni masaa 3–4. Mwili wa kijani lazima upashwe joto sawasawa wakati wa kukausha ili kuzuia kuvunjika kutokana na kupungua isiyo sawa, na mwili huo unapaswa kuwekwa imara ili kuepuka kupindika.

Utaratibu wa kuchoma: Wakati wa hatua ya joto la chini ya kuchoma, kiwango cha kupasha joto kinaweza kuwa cha haraka kiasi. Katika hatua ya oksidishaji-upotevu (600–900 °C), hatua kali za oksidishaji na udhibiti unaofaa wa kiwango cha kupasha joto hutumika ili kuwezesha oksidishaji ya kaboni na upotevu wa chumvi. Katika hatua ya uvitirifiki, kutoka 900 °C hadi joto la kuoka (1100–1120 °C), ongezeko la joto linapaswa kuwa polepole, koefishienti ya hewa ya ziada iongezwe, na hatua za kudumisha oksidishaji zichukuliwe. Muda wa kushikilia kwenye joto la juu ni saa 1.5. Wakati wa hatua ya kupoza, upoaji wa haraka unapaswa kuepukwa.

Matofali ya uso yaliyotokana yana msongamano wa jumla wa 2.19 g/cm³, upenyezaji wa maji wa 6.07%, na nguvu ya kupinda ya 26.85 MPa. Ustahimilivu wao wa kuganda na kuyeyuka, ustahimilivu wa mshtuko wa joto, ustahimilivu wa uzeeni, na sifa nyingine zote zinafikia au kuzidi viwango vilivyobainishwa.