Спосіб виготовлення стінових керамічних виробів

Корисна модель відноситься до промисловості будівельних матеріалів і може бути використана при виробництві пустотіло-пористих керамічних цеглин, каміння, блоків тощо. При виробництві пустотіло-пористих керамічних виробів, як правило, у сировинну шихту вводять пороутворювачі рослинного, або штучного походження, які видаляються з маси відформованих виробів під час випалення шляхом вигоряння зазначених наповнювачів. В результаті відбувається повна втрата пороутворювача і необхідність його придбання для наступних циклів виробництва, що підвищує матеріальні витрати. Так є відомим спосіб виготовлення стінових керамічних виробів [патент Російської Федерації №2087449, МКВ: С04В38/06, пріоритет від 09.01.1992p.], що включає приготування сировинної шихти з глини, аргіліту і відпрацьованої мастильно-охолоджуючої рідини, пластичне формування виробів, сушіння і випалення, при цьому у сировинну шихту додатково вводять пороутворюючий наповнювач у вигляді подрібнених стебел бавовнику. Суглинок пропускають через валові дробарки, аргіліт подрібнюють на молоткових дробарках. У першому змішувачі сировинну шихту перемішують з первинним зволоженням і додають подрібнені стебла бавовнику. Отриману масу перемішують і подають на інший змішувач, здійснюють зволоження розчином мастильноохолоджуючої рідини і подають у прес, в якому виконують пластичне формування виробів, які піддають сушінню з наступним випаленням. Спосіб дозволяє отримати пористі керамічні вироби з підвищеною механічною міцністю на стиснення. Загальними ознаками відомого способу і рішення, що заявляється, є приготування сировинної шихти, введення в сировинну шихту пороутворювача, пластичне формування виробів, сушіння і випалення. Відомий спосіб дозволяє виготовляти пористі керамічні вироби з підвищеною механічною міцністю на стиснення, однак під час випалення виробів, стебла бавовнику, які використовують як пороутворювач, повністю вигоряють і для наступного технологічного циклу необхідно вводити новий пороутворювач. Як найближчий аналог вибраний спосіб виготовлення стінових керамічних виробів, за патентом Російської Федерації №2240294, МКВ: С04В38/06, пріоритет від 14.02.2003p., що включає приготування сировинної шихти, введення в шихту пороутворюючого наповнювача у вигляді лушпиння гречки у кількості 20-56% об'єму шихти, оброблену 10% розчином підмильного лугу, пластичне формування, сушіння і випалення. У шихту додатково вводять підмильний луг в кількості 1,3-1,7 маси глини. Лушпиння гречки попередньо витримують у ємності з 10% розчином підмильного лугу протягом 24-48 годин з періодичним перемішуванням для рівномірного просочування. Після цього лушпиння гречки видаляють з ємності і витримують протягом 12-24 годин на ситах при температурі 35-80°С. Далі в шихту вводять підмильний луг і активовану добавку, що вигоряє у вигляді лушпиння гречки. Суміш зволожують до формувальної вологості 18-20%, перемішують, витримують протягом 72 годин і формують вироби, які сушать і випалюють. Спосіб дозволяє отримувати пустотіло-пористі керамічні цеглини з підвищеною щільністю. Загальними ознаками способу за найближчим аналогом і рішення, що заявляється, є приготування сировинної шихти, введення в шихту пороутворювача, пластичне формування виробів, сушіння і випалення. Спосіб виготовлення стінових керамічних виробів за найближчим аналогом дозволяє отримувати пустотілопористі керамічні цеглини з підвищеною щільністю, однак, під час випалення пороутворювач, в якості якого використовують лушпиння гречки, повністю вигоряє, що не дозволяє використовувати його повторно. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу виготовлення стінових керамічних виробів шляхом вибору технологічних операцій, підбору компонентів і їхнього кількісного співвідношення з тим, щоб забезпечити можливість витягання пороутворювача з маси відформованого і висушеного виробу перед випаленням, що дозволяє використовувати пороутворювач в наступному циклі технологічного процесу. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення стінових керамічних виробів, що включає приготування сировинної шихти, введення в сировинну шихту пороутворювача, пластичне формування виробів, сушіння і випалення, відповідно до корисної моделі, як пороутворювач в сировинну шихту вводять тверді парафіни при співвідношенні компонентів, мас %: тверді парафіни 5,0-50,0 сировинна шихта решта, а перед випаленням висушені вироби піддають термічній обробці протягом 60-120 хвилин при температурі 150460°С у середовищі інертного газу з відбиранням твердих парафінів, що википають. Зазначені ознаки складають сутність корисної моделі і забезпечують досягнення технічного результату можливості витягання пороутворювача з маси відформованого і висушеного виробу перед випаленням. Доцільно тверді парафіни вводити в подрібненому або в розплавленому вигляді суміші твердих парафінів різних марок. Причинно-наслідковий зв'язок суттєвих ознак корисної моделі і технічного результату, що досягається виявляється в наступному. Особливостями способу виготовлення стінових керамічних виробів є використання твердих парафінів в якості пороутворювача в масі сировинної шихти. Фізичні властивості твердих парафінів, зокрема, перегонка (википання) їх під дією високої температури, дозволяє під час термічної обробки відформованих і висушених виробів відділяти тверді парафіни від маси виробів. Згідно з даними міждержавного стандарту [ГОСТ 23683-89], з ряду твердих парафінів, які доцільно використовувати в якості пороутворювача, найбільш високотемпературним щодо перегонки є твердий парафін марки "С ОКП 0255110321", 97% якого википає при температурі 460°С. Інші марки твердого парафіну, які доцільно використовувати, наприклад, так званий побутовий парафін, починають википати при значно нижчих температурах, починаючи з 150°С. Залишок парафінів, що не википіли при термічній обробці, вигоряють під час випалення. Пари твердих парафінів, що переганяються, є вибухонебезпечними, тому їхнє витягання з маси виробів під час термічної обробки необхідно виконувати в середовищі інертного газу. Відмітні ознаки рішення, що заявляється, а саме введення у сировинну шихту в якості пороутворювача твердих парафінів при співвідношенні компонентів, мас %: тверді парафіни 5,0-50,0 сировинна шихта решта, а також піддавання термічній обробці висушених виробів перед випаленням протягом 60-120 хвилин при температурі 150-460°С у середовищі інертного газу з відбиранням твердих парафінів, що википають, разом з суттєвими ознаками, загальними з найближчим аналогом забезпечують можливість витягання пороутворювача з маси відформованого і висушеного виробу перед випаленням. Кількісне співвідношення твердих парафінів щодо сировинної шихти, а також межі температурно-часового режиму способу, що заявляється, визначено експериментальним шляхом і є доцільним для досягнення технічного результату. Таким чином суттєві ознаки корисної моделі знаходяться у причинно-наслідковому зв'язку з технічним результатом, що досягається. Спосіб виготовлення стінових керамічних виробів включає приготування сировинної шихти, введення в сировинну шихту пороутворювача у вигляді твердих парафінів при співвідношенні компонентів, мас %: тверді парафіни 5,0 - 50,0 сировинна шихта решта, пластичне формування виробів, сушіння і випалення, при цьому перед випаленням висушені вироби піддають термічній обробці протягом 60-120 хвилин при температурі 150-460°С у середовищі інертного газу з відбиранням твердих парафінів, що википають. Спосіб здійснюють таким чином. Готують керамічну сировинну шихту з введенням наповнювачів і перемішуванням у першому змішувачі, після чого подають зазначену шихту до іншого змішувача, де вводять в неї твердий парафін, або суміш твердих парафінів різних марок, в подрібненому або розплавленому вигляді у кількості 5,0-50,0% об'єму сировинної шихти, і ретельно перемішують до утворення однорідної маси. З отриманої маси формують вироби, які спрямовують до сушарки. Сушать відформовані вироби за відомими технологіями при відомих параметрах сушіння. Висушені вироби піддають термічній обробці в спеціальній камері протягом 60-120 хвилин при температурі 150-460°С у середовищі інертного газу, в якості якого може бути CО2, N2, або топковий газ, що необхідно в силу вибухонебезпечності парафінових парів. Після цього вироби спрямовують на випалення. Під час термічної обробки перед випаленням під дією високої температури з маси виробу відбувається перегонка (википання) твердих парафінів, які відбирають і спрямовують на наступний технологічний цикл. Нижче наводиться таблиця, в якій представлені приклади конкретного виконання способу виготовлення стінових керамічних виробів при введенні у сировинну шихту пороутворювача у вигляді суміші подрібнених твердих парафінів різних марок з зазначенням кількості відібраного пороутворювача для наступного використання. Таблиця № 1. 2. 3. Кількість пороутворювача, Кількість введеного Час термічної обробки відібраного під час Температура термічної обробки пороутворювача відформованих і термічної обробки відформованих і висушених щодо об'єму висушених виробів виробів перед виробів перед випаленням, °С сировинної шихти, % перед випаленням, хв. випаленням для наступного використання щодо введеного, % 60 60 150 90 80 120 90 60 92 5,0 300 90 93 120 94 60 95 460 90 96 120 97 60 55 150 90 75 120 85 60 88 25,0 300 90 89 120 90 60 92 460 90 93 120 95 60 50 150 90 70 120 80 60 85 50,0 300 90 90 120 95 60 85 460 90 91 120 96 Як видно з табличних даних, спосіб виготовлення стінових керамічних виробів, що заявляється, дає можливість відібрати значну кількість пороутворювача для повторного використання. Запропонований спосіб дозволяє виготовляти пустотіло-пористі керамічні будівельні вироби з підвищеною щільністю, а введення в шихту в якості пороутворюючого наповнювача твердих парафінів забезпечує можливість витягання пороутворювача з маси відформованого і висушеного виробу перед випаленням, що дозволяє використовувати пороутворювач у наступних циклах технологічного процесу. Зазначений спосіб можна також використовувати при виготовленні пористого бетону. Для цього твердий парафін вводять у бетонну шихту (рідку бетонну суміш) у такому ж процентному співвідношенню з бетонною шихтою, як і з керамічною, зазначеною вище, перемішують і формують у формах або в екструдері з отриманням виробів, які піддають термічній обробці в автоклаві перегрітим паром.