Керамическая масса

Керамическая масса

Реферат

Керамическая масса может быть использована в производстве керамической плитки для внутренней облицовки, производимой по технологии однократного обжига. Керамическая масса содержит глину, щелочной необогащенный каолин, полевой шпат, фаянсовый бой. Введение в массу щелочного каолина и полевого шпата позволяет обеспечить снижение себестоимости и интенсификацию процесса спекания, 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 для внутренней облицовки методом однократного обжига.

Наиболее близкой к предлагаемой является масса [1], принимаемая за прототип, включающая в себя (% по массе):

глина 25-30;

каолин 14-18;

песок кварцевый 10-12;

череп фаянсовый 16-20;

нефелин-сиенит 4,5-5,5;

доломит 2-4;

сода кальцинированная 0,1-0,2;

жидкое стекло 7,3-8,4;

известь 6-8;

пемза 3-6.

Недостатком данной керамической массы является повышенная себестоимость вследствие использования дорогостоящего сырьевого материала - каолина, многокомпонентность, что предопределяет технологические трудности при ее внедрении в производство. Кроме того, нефелин-сиенит, основные месторождения которого находятся на большом расстоянии от керамических заводов, содержит значительное количество примесей и зачастую имеет повышенное содержание оксидов железа, что приводит к ухудшению эстетико-потребительских свойств плитки. Введение в состав массы доломита может негативно сказаться на эстетических свойствах плитки, в частности, вызвать микронаколы не глазурном покрытии, связанные с диссоциацией карбоната кальция, входящего в состав доломита. Помимо этого, наличие карбонатных веществ предопределяет повышение открытой пористости при обжиге, что влечет за собой перерасход дорогостоящих глазури и ангоба. Кроме того, предел прочности при изгибе, равный 30-40 МПа, является избыточным для данного строительного материала, что существенно затрудняет его монтаж.

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 нанесение декоративного покрытия на высушенный сырец и дальнейший его политой обжиг.

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 щелочноземельных оксидов, интенсифицирующих процесс спекания (табл.2). Интенсификация спекания достигается также за счет содержания в щелочном необогащенном каолине повышенного количества полевого шпата - ортоклаза, который является плавнем. Кроме того, щелочной каолин обладает достаточно низкой стоимостью, а его месторождения - достаточным запасом.

В качестве плавня используется полевой шпат, который является алюмосиликатным компонентом и за счет взаимодействия со щелочным каолином существенно повышает степень спекания. Полевой шпат оказывает комплексное воздействие на керамическую массу, снижая ее пластичность и, как следствие, - усадку и деформативность черепка при обжиге.

Разработанная керамическая масса включает в себя (% по массе): глину (58), щелочной каолин (20-25), полевой шпат (12-17), череп фаянсовый (5).

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%. Приготовление пресс-порошка осуществлялось в лабораторном сушильном шкафу СНОЛ - 3,5.3,5.3,5/3М, при температуре 105-110°C. Максимальная крупность зерен пресс-порошка не превышала 1 мм, влажность составляла 5,5%. Прессование производилось на лабораторном гидравлическом прессе. После чего осуществлялось ангобирование и глазурование. Цикл обжига составлял 30 минут при максимальной температуре 1100°C.

Предлагаемый состав керамической массы позволяет получать облицовочную плитку с характеристиками (табл.3), которые удовлетворяют всем требованиям нормативной документации, и существенно снизить себестоимость готовой продукции.

Источники информации

1. АС № 2306295, C04B 33/13, 2006.

Таблица 1
Составы керамических масс
Наименование компонента	Содержание в шихтах, % по массе
Предлагаемый вариант	Прототип
1	2
Глина	58	58	25-30
Каолин	-	-	14-18
Песок кварцевый	-	-	10-12
Череп фаянсовый	5	5	16-20
Нефелин-сиенит	-	-	4,5-5,5
Доломит	-	-	2-4
Сода кальцинированная	-	-	0,1-0,2
Жидкое стекло	-	-	7,3-8,4
Известь	-	-	6-8
Пемза	-	-	3-6
Щелочной необогащенный каолин	20	25	-
Полевой шпат	17	12	-

Таблица 2
Химический состав используемых сырьевых материалов
Материалы	Массовое соде	ржание, %	Сумма
SiO2	Fe2O3	Al2O3	TiO2	CaO	MgO	K2O+Na2O	П.П.П.
Глина	64,22	2,80	20,16	1,20	1,24	1,00	2,78	6,60	100,00
Щелочной каолин	64,63	0,39	16,87	0,30	0,50	0,40	11,05	5,86	100,00
Полевой шпат	69,18	0,18	17,30	0	1,00	0,20	11,97	0,17	100,00

Таблица 3
Послеобжиговые свойства керамической плитки
Наименование характеристик	Показатели характеристик обожженного черепка
1	2
Усадка, %	0,75	0,80
Механическая прочность на изгиб, σизг, МПа	20,64	21,40
Водопоглощение, %	14,70	13,80

Керамическая масса для производства керамической плитки для внутренней облицовки однократным обжигом, включающая глину, каолин, фаянсовый бой, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит полевой шпат, а в качестве каолина - необогащенный щелочной каолин, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

глина	58
щелочной необогащенный каолин	20-25
полевой шпат	12-17
фаянсовый бой	5