نستكمل معكم التعرف على صناعة السيراميك عبر الأسطر القادمة من هذا المقال المقدم عبر موقع “cec group”.
سبق وتحدثنا عن الخامات ونشأتها وخصائصها في الجزء الأول، والآن نستكمل الموضوع ونتحدث عن تلم المراحل التي تشتمل عليها صناعة السيراميك.
مراحل صناعة السيراميك
- مرحلة اختبار الخامات وعمل خلطة الجسم.
- مرحلة الإعداد وتحضير الجسم.
- مرحلة التشكيل.
- مرحلة التجفيف .
- مرحلة إعداد وتحضير الجليز.
- مرحلة التطبيق والطباعة.
- مرحلة الحريق.
- مرحلة الفرز والتعبئة.
تلك هي المراحل الخاصة بصناعة السيراميك وسوف نتعرف في هذا الجزء على مرحلة الإعداد والتحضير ونستكمل باقي المراحل في الجزء التالي.
سوف نتناول كل مرحلة من هذه المراحل بشيء من التفصيل، وشرح مبسط للتعريف بهذه الصناعة على المستوى التخصصي والمستوى العام.
وسوف نتناول أيضًا في هذا الموضوع مرحلة “اختبار الخامات -عمل الخلطة -الإعداد والتحضير”.
مرحلة اختيار الخامات لصناعة السيراميك
1- يرجع اختبار خامات السيراميك إلى خصائص المواد وما تمثله من أهمية في إخراج نتائج عالية، وثابتة في الجسم السيراميكي فتتكون التركيبة للجسم السيراميكي من مجموعة من مكونات أساسية، وبصورة عامة هي:
- مواد بلاستيكية: وهي متمثلة في العنصر الأساسي وهي الطفلة بجميع انواعها.
- مواد صهارة: وهي الفلدسبارات بأنواعها وتعمل كمواد صهارة لاحتوائها على أكاسيد قاعدية.
- مواد مالئة: مثل الرمل الزجاجي والرمل العادي.
- مواد اضافية: وهذه تكون لتحسين خصائص أو إكساب الجسم السيراميكي صفات خاصة: مثل الحجر الجيري في الحوائط والتلك في الأرضيات.
هذه هي أيضًا الخامات التي يتكون منها الجسم السيراميكي حيث يتم اختبار الخامات وفحصها وتثبيت مصادرها للحصول على تجانس واستمرارية ثابتة لفترات كبيرة نسبيًا.
2- يتم عمل خلطات من الخامات عن طريق الطحن والتجفيف والكبس والحرق المعملي ويتم قياس الخصائص المطلوبة للبلاط وهكذا قياس معامل التمدد الحراري للخلطة وفي حالة اجتيازها لجميع الاختبارات والخصائص المطلوبة لنوع السيراميك المطلوب يتم العمل عليها في العملية الانتاجية.
حيث يتم الخلط علي ميزان بوكس فيدر كبير يستوعب أكثر من 20 طن خاصة بنفس النسب التي تم التحقق من فاعليتها وأنها قابلة للتطبيق.
بعد عملية الوزن هذه يتم رفع الخامات مجمعة الى سيلو أعلى الطاحونة، ويتم وضع هذا المخلوط داخل الطاحونة أو يكون الشحن لهذه الخلطة بصورة مستمرة في حالة استخدام طواحين مستمرة.
الطاحونة؛ هي جسم اسطواني معلق على استاند مبطنة من الداخل بمادة كاوتشك بمواصفات خاصة، وتحتوي بنسبة 55% تقريبًا من حجمها زلط بأحجام مختلفة من 4 سم إلى 12 سم، قطر الزلط بنسب تحقق أعلى كثافة للزلط في وحدة الحجوم، ويتم تفريغ الخامة داخل هذه الطاحونة، وتكون غالبا الخلطة 20 طن ثم يضاف إليها 10م 3 ماء ثم تغلق الطاحونة عن طريق طبة، ثم يتم دوران الطاحونة بسرعة معينة محسوبة؛ حتى نعطي كفائة طحن عالية.
وفي هذه العملية يتم مزج جميع الخامات المكونة للخلطة، وكذلك طحنها طحن رطب، وبعد مرور 8 ساعات تقريبًا يتم أخذ عينة من الطاحونة وتكون الخامة في هذه الحالة مثل الكاكاو تقريبا حيث أن الخامات ثم طحنها وتم تعليقها في الماء مع ملاحظة أنه، مع شحن الطاحونة وإضافة مواد مشتتة أو مواد تساعد على خفض لزوجة المعلق وهذه المواد؛ مثل “الصوديوم تراي بولي فوسفات أو ثلاثي فوسفات الصوديوم “، ويرمز له بالرمز “S.T.P.P”، أو تركيبات من مواد مختلفة تؤدى إلى نفس الفعل، والنتائج بعد إيقاف الطاحونة وأخذ منها عينة.
ويتم عمل مواصفات هذا المعلق من حيث وزن الراسب على منخل 63 ميكرون وتجفيف المتبقي على المنخل، ثم يتم وزنة ويتم عمل أيضًا الكثافة لهذا المعلق إلى معرفة كم جرام موجود في اللتر من الخامة، ويتم قياس اللزوجة لهذه الخامة، ومعرفة كم ثانية عن طريق(Ford coup)، هذه القياسات التي تأخذ للمعلق بعد الطحن هامة جدًا؛ حيث أنها سوف تتحكم في شكل وكمية الخامة الناتجة في المرحلة التي سوف على هذه المرحلة.
وفي هذا الإطار فإن لكل مصنع سياسة خاصة به في وضع هذه المعايير؛ مما يتناسب مع ظروف تشغيله لهذا، وهي ليست ثوابت عامة في جميع المصانع، بل أن لكل مصنع Data خاصة به.
مرحلة عمل الخلطة والإعدام والتحضير
نعود إلى المرحلة التالية بعد عملية الطحن الرطب للخامة وتفريغ هذا المعلق في تنكات أرضية بعد التأكد من سلامة ومطابقة المواصفات لهذا المعلق من الخامة.
تلى هذه المرحلة مباشرةً عملية تجفيف للمعلق، وهذه العملية تحدث عن طريق سحب المعلق السابق ذكره عن طريق طلمبات ذات ضغط عالي، ثم ضغطه في فواني ضيقة، يصل قطر الفواني من 1:3 مم، وتكون هذه الفواني مثبتة بأزرع هذه الأزرع موزعة داخل شكل مخروطي كبير يسمى مجفف التزرية “spray dryer”، ومن منطوق الاسم نجد أن هذا الجسم أعلاه شعلة تقوم بتوليد حرارة داخل هذا الشكل وله لوحة تحكم للتحكم في درجة الحرارة داخل هذا الشكل، متصل هذا الشكل بمروحة سحب عالية تقوم بسحب بخار الماء الناتج من العملية وطردها عن طريق مدخنة أعلى مبنى المصنع وقبل طرد هذا البخار يتم تمريره على سيكلون لتنقيته من من الخامة الناعمة جدا “DUST”، وتمثل هذه العملية في وضع خامة المعلق عن طريق الطلمبة البستمية ووضعها داخل الأزرع ومنها إلى الفواني، مما يجعل الخامة في جو المجفف على شكل حبيبات سائلة متناثرة داخل الشكل المخروطي، ونتيجة لوجود حرارة عالية في هذا الجو يحدث جفاف لهذه الحبيبات، وتقوم بالتساقط في أسفل المخروط وعلى سير يقوم بتحويلها إلى مكان التخزين للبودر، ومواصفات هذا البودر يجب أن تكون محسوبة ومعلومة ومقاسة؛ حيث يكون شكل الحبيبة مثل ثمرة التفاح في الشكل، أما الحبيبات فتكون متدرجة بنظام معين يقاس عن طريق “savs” وهي مجموعة مناخل، وكذلك تكون هذه البودرة بها نسبطة رطوبة معينة تتراوح بين “4.5%:6.5%”، ويتم ضبط مواصفات البودر؛ حيث أن هذه العملية تحكمها عوامل عديدة فمنها:
- كثافة الخامة: يرجع إليها شكل الحبيبات وكمية الخامة الناتجة في زمن واحد، فلو افترضنا أننا نقوم بتذرية خامة بكثافة 1650 جم/لتر في زمن ساعة، فسوف نحصل على كم معين من البودر فإذا قمنا بتذرية خامة بكثافة 1700 جم/لتر مثلًا، فإن الكمية التي سوف نحصل عليها في ساعة تكون أعلى من الحالة الأولى بمقدار الزيادة في الكثافة؛ حيث أن كمية الخامة تتناسب طرديًا مع كثافة المعلق، إذا تم تثبيت باقي العوامل دون العوامل المؤثرة في مواصفات الخامة “ضغط الطلمبة & لزوجة المعلق”، فمن الضروري أن نعرف أننا نقوم بتحديد مواصفات الخامة عن طريق أفضل خليط لحجم الحبيبات؛ ليعطى أعلى كثافة ظاهرية للخامة، ومنها سوف نحصل على أعلى وزن في وحدة الحجوم للبلاطة بعد الكبس مما يؤدي إلى الحصول على أعلى مواصفات فنية للبلاط بعد الكبس أو بعد الحريق، فكلما زادت الكثافة النوعية للبلاط الأخضر كلما تحسنت خصائص البلاط.
