Керамическая масса для производства плитки методом однократного обжига

Керамическая масса для производства плитки методом однократного обжига

Реферат

Керамическая масса может быть использована в производстве керамической плитки для внутренней облицовки, производимой по технологии однократного обжига. Керамическая масса содержит два вида глин, мел, щелочной необогащенный каолин, фаянсовый бой. Введение в массу щелочного каолина позволяет решить проблему снижения себестоимости, а также повысить технико-эксплуатационные характеристики продукции. Данная масса содержит в своем составе доступные и широко распространенные компоненты (табл.1).

Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к производству керамической плитки однократного обжига для внутренней облицовки.

Известен состав керамической массы для производства облицовочных плиток со следующим соотношением компонентов [1]:

глина 35-40;

каолин 5-18;

фаянсовый бой 5-10;

известковый шлам 30-35;

нефелин-сиенит 10-15.

Недостатком данной керамической массы является повышенная температура обжига, равная 1160-1200°С, а также использование дорогостоящего компонента - каолина.

Наиболее близкой к предлагаемой является масса [2], принимаемая за прототип, включающая в себя (мас.%):

глина 35-60;

кварцевый песок 20-30;

известковый шлам 20-30;

нефелин-сиенит 3-5.

Недостатком прототипа является высокая себестоимость, так как производится по технологии двукратного обжига. Кроме того, нефелин-сиенит, основные месторождения которого находятся на большом расстоянии от керамических заводов, содержит значительное количество примесей и зачастую имеет повышенное содержание окислов железа, что приводит к ухудшению эстетико-потребительских свойств плитки. Кроме того, в состав данной массы не входит фаянсовый бой, представляющий собой измельченный брак продукции, возникновение которого неизбежно в производственных условиях.

Целью изобретения является значительное снижение себестоимости керамической массы не только за счет дешевого сырья, но и за счет применения технологии однократного обжига, интерес к которой в связи с ростом цен на энергоносители постоянно растет.

Керамическая плитка производится по технологии однократного обжига, что подразумевает полный отказ от угольного обжига, при сохранении неизменными режима и продолжительности политого обжига. Введение в массу необогащенного щелочного каолина также позволяет снизить себестоимость продукции, так как данный компонент существенно отличается от традиционного каолина минералогическим составом, содержит большее количество щелочных и щелочно-земельных оксидов, интенсифицирующих процесс спекания (табл. 2). Кроме того, щелочной каолин обладает достаточно низкой стоимостью, а его месторождения - достаточным запасом.

Следует отметить, что в связи с неоднородностью минералогического состава Владимировской глины в состав массы была введена глина Украинского месторождения - «Веско-Техник», позволяющая снизить эту неоднородность.

Приготовление массы осуществлялось шликерным способом в шаровой мельнице, с соотношением мелющие тела / материал 2/1. Помол осуществлялся до остатка на сите №0063 не более 5,5%. В шликер в качестве электролита вводился триполифосфат натрия. Приготовление пресс-порошка осуществлялось в лабораторном сушильном шкафу СНОЛ - 3,5.3,5.3,5/3М при температуре 105-110°С. Пресс-порошок, максимальная крупность зерен которого не превышала 1 мм, увлажнялся до влажности 5,5%. Прессование производилось на лабораторном гидравлическом прессе, после чего осуществлялось глазурование и ангобирование. Цикл обжига составлял 27 минут при максимальной температуре 1100°С.

Предлагаемый состав позволяет получать облицовочные плитки с характеристиками (табл.3), которые удовлетворяют всем требованиям нормативной документации. Критерием выбора оптимальных составов из отработанной серии являлись не только высокие технико-эксплуатационные показатели, но и качественное глазурное покрытие.

Источники информации

1. А.С. №1106805, С04В 33/24, 1982.

2. А.С. №2148564, С04В 33/00, 1998.

Таблица 1
Составы керамических масс
Наименование компонента	Содержание в шихтах, % по массе
Предлагаемый вариант	Прототип
1	2
Глина	44 (Глина ВКС-3)	44 (Глина ВКС-3)	35-60
19 (Глина «Веско-Техник»)	14 (Глина «Веско-Техник»)
Кварцевый песок	-	-	20-30
Мел МД (Копанищенский)	14	14	-
Щелочной каолин	20	25	-
Фаянсовый бой	3	3	-
Известковый шлам	-	-	20-30
Нефелин-сиенит	-	-	3-5

Таблица 2
Химический состав используемых сырьевых материалов
Материалы	Массовое содержание, %	Сумма
SiO2	Fе2О3	Аl2O3	ТiO2	CaO	MgO	K2O+Na2O	П.П.П.
Глина Владимировского месторождения ВКС-3	64,22	2,80	20,16	1,20	1,24	1,00	2,78	6,60	100,00
Глина «Веско-Техник», Украина	65,48	2,00	20,44	1,45	1,00	0,90	2,41	6,32	100,00
Мел МД (Копанищенский)	-	-	-	-	56,00		-	44,00	100,00
Щелочной каолин Екатерининского месторождения	72,37	0,73	15,59	0,05	1,27	0,65	6,01	3,33	100,00

Таблица 3
Послеобжиговые свойства керамической плитки
Наименование характеристик	Показатели характеристик обожженного черепка
1	2
Усадка, %	0,71	0,70
Механическая прочность на изгиб,σизг, МПа	28,60	25,40
Водопоглощение, %	14,90	15,53

Керамическая масса для производства керамической плитки для внутренней облицовки методом однократного обжига, включающая глину, каолин, фаянсовый бой, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит мел МД Копанищенский, в качестве глины керамическая масса содержит глину Владимировскую ВКС-3 и глину «Веско-Техник», а в качестве каолина - необогащенный щелочной каолин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

глина Владимировская ВКС-3	44
глина «Веско-Техник»	14-19
мел МД Копанищенский	14
необогащенный щелочной каолин	20-25
фаянсовый бой	3