Спосіб напівсухого формування керамічних виробів

Использование: производство керамического кирпича, черепицы и подобных изделий. Сущность и з о б р е т е н и я : на } формуемую смесь одновременно прикладывают ударное частотное воздействие 20-35 Гц и статическое сжатие при соотношении ударной нагрузки к статическому сжатию 50-100. Меньшее значение частоты ударной нагрузки создают при обработке смеси влажностью 8-12%, а большее - при влажности 6-8%. Ударное частотное воздействие начинают через 0,5-1,0 с от начала действия статического сжатия, а осадку исходной смеси доводят до 50-60% ее начального значения. 1 ил. • Изобретение относится к строительному делу, конкретно к производству керамических строительных изделий, и может быть использовано при производстве кирпича, черепицы, облицовочных плиток и подобных изделий. Цель изобретения - повышение качества и прочности сырого и готового изделия путем интенсификации силового воздействия на формуемую смесь и увеличения плотности сырья при формовании. На чертеже представлен общий вид стенда для формования керамических изделий, конкретно кирпича, поданному способу. Стенд содержит основание 1, на котором смонтирована рама 2. К верхнему несущему элементу рамы 2 жестко прикреплены силовые пневмоцилиндры 3, штоки 4 кото рых зафиксированы на подвижной плите 5, где закреплен кожух 6 ударного механизма 7, боек которого (не показан) взаимодействует с хвостовиком 8 пуансона 9. Формующая матрица 10 закреплена на платформе 11 и имеет подвижное дно 12, связанное со штоком 13 цилиндра выталкивания 14, который расположен на основании 1, Осуществляют предлагаемый способ полусухого формования керамических изделий следующим образом. В матрицу 10 при опущенном подвижном дне 12 засыпают исходную смесь. Далее подают сжатый воздух в силовые пневмоцилиндры 3, которые опускают плиту и создают статическое воздействие через пуансон 9 на исходную смесь в матрице 10. Затем подают энергоноситель в ударный механизм 7, боек которого начинает наносить удары по хвостовику 8. Удар (46) 15.09.92. Бюл. № 34 (71) Восточный горно-обогатительный комбинат (72) Н.А.Ганза, И.К.Седлер, П.М.Мацалевич, В.Н.Шишкин, В.А.Лисовский и Г.Г.Письменный (56) Авторское свидетельство СССР № 1458231, кл. В 28 В 1/08, 1989. Авторское свидетельство СССР Ns 1342737, кл. В 28 В 1/08, 1987. '61479 ное частотное воздействие передается нз исходную смесь в матрице 10 через пуансон 9, составляющий с хвостовиком 8 единое целое и являющийся, таким образом, средством одновременной передачи статического и частотного ударного воздействия. После окончания формовки изделия-сырца подвижная плита 5 силовыми пневмоцилиндрами З поднимается вверх, а изделие-сырец выталкивается подвижным дном 12 из матрииы 10 и поступает на дальнейшую обработку. П р и м е р. По способу полусухого формования керамических изделий для создания статического давления использованы два силовых пневмоцилиндра, совместно развивающие усилие 15000 Н при давлении сжатого воздуха 0.6 МПа. В качестве ударного механизма использован погружной пневмоударник типа М-32К с энергией единичного удара 140 Дж и частотой ударов 20-35 Гц. Размеры полости матрицы 250x120x122 мм, высота засыпки матрицы 120 мм высота получаемого изделия-сырца (в данном случае - кирпича) - 60-65 мм. Режимы формования полностью соответствоыали описываемому способу. Установлено, что при комбинированном воздействии статической и частотной ударной нагрузок происходит активация частиц исходной смеси, их упорядочение. Активация частиц приводит к интенсификации физико-химических процессов при сушке и обжиге изделия-сырца. Это объясняется тем, чго в веществах, имеющих кристаллические решетки (например, глина с добавками угля, граншлака и др.), при воздействии на них силовых ударных волн происходит деформация решеток, появляются дефекты в виде дислокаций. Последние ппи ударной частотной обработке скапливаются вокруг естественных неоднородностеи и дефектов кристаллических решеток, что приводит к зарождению изведенной микротрещиноватости в частицах, образованию в них свободных поверхностей, что благотворно сказывается на качестве спекания при обжиге, Установлено, что для получения кондиционного изделия-сырца и качественного готового изделия достаточно, чтобы отношение одновременно действующих удар ной частотной нагрузки и статического сжатия находилось в пределах 50-100 Повышенное качество изделий достигнуто при статическом усилии сжатия 0,48 МПэ и давлении во фронте ударной полны сжатия 2448 МПа (соотношение второго к первому, 50-100). Установлено, что для некоторых типов исходного сырья для получения качествен 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ных изделий-сырцз и впоследствии готового продукта, необходимо и достаточно, чтобы ударное частотное воздействие осуществлялось при давлении ео фронте ударной волны сжатия не менее 24 МПа. При меньшем значении указанного параметра наблюдалась н е д о с т а т о ч н а я степень спрессования, частицы глины и добавок недостаточно сближались друг с другом, чтобы повысить активацию реакций при обжиге. Кроме этого, не происходило достаточного упорядочивания частиц, что было заметно на из/.оме изделия-сырца. С другой стороны, в зависимости от жирности глины, состава добавок, гранулометрического состава исходной смеси, для получения качественного изделия необходимо, чтобы в некоторых случаях давление во фронте ударной волны составляло 48 МПа. При увеличении указанного давления до некоторых пределов (порядка 55 МПа) не наблюдалось улучшение качества изделиясырца, а при дальнейшем росте давления происходило интенсивное трещинообразовзние, влекущее за собой разрушение изделия-сырца. Для предупреждения появления крупных сквозных трещин в изделии-сырце при обработке исходной смеси разной начальной влажности необходимо, чтобы при большей влажности (конкретно 8-12%) частота ударной нагрузки уменьшалась, а при меньшей влажности (6-3%) - увеличивалась Это обусловлено требованием наиболее благоприятного режима гэзовыделения из пор формуег^ого изделия. При большей влажности газоеыделение затруднено, поэтому при высокой частоте обработки газы, не успевшие выйти, разрывают тело изделия-сырца. Под газами здесь подразумеваются воздух и водяные пары Известно, что в исходной смеси содержится как свободная вода, так и связанная. Пру высокой влажности (8-12%) преобладает первая, которая интенсивно испаряется nptвоздействии ударной частотной нагрузки НЕ исходную смесь. При ударе часть энергун/ удэрэ переходит в тепло, что увеличивает испарение. Образующиеся пары начинаю*! истекать из тела формуемого изделия-сыр ца, Если при этом частота ударов будет БЫ сокая, то при истечении паров будет резке повышаться их давление, что приведет t образованию сквозных трещин. Установлено, что оптимальная частот; при влажности исходной смеси 8-12% со ставляет 20 Гц, а при влажности 6-8% 25-35 Ги,. Последнее обусловлено тем, чтч паров выделяется меньше, что и позволяв' увеличи гь частоту ударной нагрузки и оовы 6 і 761479 сить таким образом производительность за счет уменьшения времени формования. Установлено, что для некоторых видов изделия-сырца наиболее благоприятен режим, когда yAapnvK) частотную обработку начинают через 0,5-1,0 с после начала действия статического сжатие, что также обусловлено режимом газовыделения. Общее время обработки 3-5 с При повышенной влажности исходного сырья для обеспечения равномерного распределения давления начинающей испаряться воды необходимо некоторое время, которое составляет, как было установлено, 0,5-1,0 с. Получаемая уравновешенность давления по всему обьему формуемого изделия-сырца предупреждает возникновение где-либо в обьеме начальных локальных напряжений, которые приводят в дальнейшем к появлению сквозных трещин, т.е. к браку. 5 10 15 20 И, наконец, установлено, что при заявляемом способе формования осадку исходной смеси в зависимости от влажности и грансостава следует доводить до 50-60% от ее исходного значения, что обусловлено 25 требованием оптимального заполнения объема формуемого изделия. Прочность отформованных по способу и отожженных керамических кирпичей соответствует марке 80-150 при использовании 30 s7/7 v/f/ исходной смеси, из которой в обычных условиях получают кирпич марки 75. Описанный способ формования керамических изделий позволяет улучшить качество (прочность) получаемого изделия-сырца и готовой продукции. Формула изобретения Способ полусухого формования керамических изделий, включающий формовку изделия осадкой исходной смеси путем статического сжатия и ударного, частотного воздействия пуансоном на изделие в форме с частотой 20-35 Гц, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества и прочности сырого и готового изделия посредством интенсификации силового воздействия на формуемую смесь и увеличения плотности сырья при формовании, отношение одновременно действующих ударной частотной нагрузки к статическому сжатию создают в пределах 50-100, при этом меньшее значение частоты ударной нагрузки создают при обработке исходной смеси влажностью 8-12%, а большее - влажностью 6-8%, ударное частотное воздействие начинают через 0,5-1,0 с от начала действия статического сжатия, а осадкуисходной смеси доводят до 50-60% ее начального значения. ///'/ 7777 7777 1761479 8 10 15 20 25 З О 35 45 50 Составитель Н Ганза Техред М.Моргентал Корректор Н.Гунько Заказ 3220 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб , 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина, 101