Сировинна суміш для виготовлення керамічної фасадної плитки

Реферат: Сировинна суміш для виготовлення керамічної фасадної плитки містить глину, причому з метою зниження температури випалу і підвищення морозостійкості, вона додатково містить термічно підготовлені відходи збагачення вугілля. UA 110881 U (12) UA 110881 U UA 110881 U 5 10 15 20 Корисна модель, що заявляється, належить до промисловості будівельних матеріалів і може бути використана на підприємствах з виробництва фасадної керамічної плитки. Відома керамічна маса для виготовлення керамограніту, що містить, мас. %: тугоплавка каолініт-гідрослюдиста глина 50-60; гранітні відсіви 36,5-48,5; крейда 1,5-3,5 (1). Недоліком цієї маси є висока температура випалу напівфабрикатів (1170-1200 °C). Найбільш близькою за складом до маси, що заявляється, є керамічна маса для виготовлення крупнорозмірних тонкостінних плит, які можна використовувати для оздоблення фасадів будівель, яка містить такі компоненти у співвідношенні, мас. %: глина каолінітгідрослюдиста 35-42; шамот 15-19; каолін 24-28; еркльоз 15-22 (2). Недоліком вказаної маси є висока температура випалу (1070-1090 °C). Важливою задачею, яка стоїть перед керамічною промисловістю, є зниження ресурсо- та енергоємності виробництв по виготовленню керамічних виробів, покращення їх якості і довговічності. Головною задачею корисної моделі, що заявляється, є зниження температури випалу фасадних виробів і підвищення їх морозостійкості як головного критерію довговічності. Поставлена задача вирішується тим, що керамічна маса для виготовлення керамічної фасадної плитки, яка містить глину, відрізняється тим, що з метою забезпечення нормативних показників плиток напівсухого пресування, зниження температури їх випалу і підвищення морозостійкості, додатково містить термічно підготовлені відходи вуглезбагачення, у такому співвідношенні, мас. %: глина 12-18 термічно підготовлені 88-82. вуглевідходи У розробці використано тугоплавку каолініт-гідрослюдисту глину (марка ДНПК-2), а також відходи флотаційного збагачення пісного вугілля (далі "вуглевідходи"). Хімічний склад компонентів керамічної маси для виготовлення фасадної плитки наведено у таблиці 1. Таблиця 1 Хімічний склад компонентів керамічної маси для виготовлення фасадної плитки Матеріали Глина Вуглевідходи 25 30 35 40 SiO2 72,1 43,5 Аl2О3 17,0 15,3 Fe2O3 2,3 5,5 Хімічний склад, мас. % СаО MgO Na2O K2O 0,4 0,4 0,4 1,6 0,7 1,9 0,7 2,2 ТiО2 1,4 SO3 0,5 в.пп. 4,4 29,7 Позитивний ефект цього рішення пояснюється нижче. Завдяки використаним сировинним компонентам і запропонованому їх співвідношенню в сировинній суміші в процесі випалу виробів формується керамічний матеріал з малою кількістю відкритих пор і низьким водопоглинанням. Досягнення ефекту зниження температури випалу і підвищення морозостійкості керамічного матеріалу забезпечується при використанні комбінації тугоплавкої глини і вуглевідходів каолініт-гідрослюдистого складу. У вуглевідходах, які були попередньо термооброблені за температури 500-600 °C, активовано мінеральну частину, що сприяє прискоренню фізико-хімічних процесів фазоутворення і структуроутворення при основному випалі та їх протіканню при менших температурах. За означених технологічних умов під час основного випалу формується керамічний матеріал, у фазовому складі якого, окрім реліктових кристалічних фаз, міститься склофаза (7 об. %) і муліт (10,5 об. %). Керамічна матриця характеризується щільною будовою з невеликою кількістю відкритих пор і таким їх співвідношенням за розмірами, який позитивно впливає на показник морозостійкості виробів. Додатковий позитивний ефект від введення вуглевідходів у значній кількості у сировинну суміш полягає в тому, що цим забезпечується утилізація багатотоннажних відходів вугільної промисловості. Приклад. Як вихідна сировина використані такі матеріали: глина, термічно підготовлені відходи флотаційного збагачення вугілля. Шихтовий (матеріальний) склад, який відповідає оптимальному складу сировинної суміші № 2 (див. таблицю 2), у масових відсотках наведено нижче: глина 15 термічно підготовлені 85. вуглевідходи 45 1 UA 110881 U Таблиця 2 Матеріальний склад сировинної суміші для виготовлення фасадної плитки, яка заявляється, і властивості виробів Найменування сировинних матеріалів Глина Термічно підготовлені відходи вуглезбагачення Шамот Каолін Еркльоз Властивості: Температура випалу, °C Межа міцності при згині, МПа* Водопоглинання, % Морозостійкість, цикли Масовий вміст матеріалів, мас. % Замежовий 1 2 3 Замежовий 21,0 18,0 15,0 12,0 9,0 Прототип 39,0 79,0 82,0 85,0 88,0 91,0 17,0 26,0 18,0 1070-1090 0,2 понад 150 1030 18,4 7,5 135 1030 19,0 , 6,4 140 1030 20,0 5,0 160 1030 18,2 8,3 130 1030 17,6 10,6 125 * у прототипі властивість не вказана 5 10 15 Формування матеріалів здійснюється способом напівсухого пресування. Масу отримують з порошків окремо подрібнених сировинних матеріалів. Глина проходить типову для керамічного виробництва підготовку на помельному обладнанні і подрібнюється до розміру часток менше 2 мм, а відходи вуглезбагачення після видалення крупнозернистих включень і грубого помелу на валковій дробарці (d0,8 мм) підлягають попередній термічній підготовці в обертовій печі чи сушильному барабані за температур 500-600 °C з подальшим просіюванням крізь сито № 05. Отримані компоненти змішують у заданих пропорціях і зволожують до 9 %. Тиск пресування зволоженого прес-порошку складає 13 МПа. Сформовані напівфабрикати підсушують в печі і випалюють за температури випалу 1030 °C. Конкретні склади мас та властивості виробів наведено у таблиці 2. Як видно з таблиці, запропонована сировинна суміш дозволяє знизити температуру випалу виробів і покращити їх морозостійкість. В замежових складах сировинних сумішей відбувається погіршення властивостей виробів відносно заявленого складу, а саме знижується морозостійкість. Джерела інформації: 1. Патент UA № 38101 кл. С04В 33/00, 25.12.2008. 2. А.С. SU № 1030341 кл. С04В 33/00, 23.07.1983. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Сировинна суміш для виготовлення керамічної фасадної плитки, що містить глину, яка відрізняється тим, що з метою зниження температури випалу і підвищення морозостійкості, вона додатково містить термічно підготовлені відходи збагачення вугілля, при такому співвідношенні компонентів, мас. %: глина 12-18 термічно підготовлені вуглевідходи 88-82. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2