Сырьевая смесь для производства керамической облицовочной плитки



Сырьевая смесь для производства керамической облицовочной плитки
Сырьевая смесь для производства керамической облицовочной плитки
Сырьевая смесь для производства керамической облицовочной плитки

 


Владельцы патента RU 2412129:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к составам сырьевой смеси, используемой в производстве облицовочной плитки. Техническим результатом изобретения является повышение прочности и морозостойкости изделий. Сырьевая смесь для производства облицовочной плитки содержит глинистый компонент, нефелиновый шлам и кремнеземистый компонент в виде горелой формовочной земли, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глинистый компонент - 45-70; нефелиновый шлам 25-50; горелая формовочная земля - 5. При этом нефелиновый шлам используют фракции 400-315 мкм и 80-60 мкм, при соотношении фракций 1:3. 3 табл.

 

Изобретение относится к составам сырьевой смеси, используемой в производстве облицовочной плитки.

Известна керамическая масса (Патент №2345037, МПК С04В 33/132, от 25.01.2007 г., опубл. 27.01.2009 г.) для изготовления облицовочной плитки, включающая, мас.%:

Глина 50,5-56,5
Отход обогащения
асбестовой руды 13,0-18,0
Стеклокоролек 4,0-6,0
Шамот 4,0-6,0
Соль лигносульфоновой кислоты 0,5-1,5
Нефелиновый отход (шлам) 14,0-16,0
Известь 4,0-6,0

Прочность при сжатии известного состава соответствует 45 МПа.

Изделия из этой сырьевой смеси получают мокрым измельчением компонентов до фракции менее 0,08 мм, обезвоживанием керамической массы, формованием, сушкой и обжигом при 1000°С.

Недостатками известного состава сырьевой смеси для производства керамической облицовочной плитки являются недостаточная прочность, повышенная температура обжига керамики и многокомпонентность шихты.

Наиболее близким к заявляемому является состав сырьевой смеси для производства облицовочной плитки (Пат. №2333178, МПК С04В 33/132, от 25.01.2007 г., опубл. 10.09.2008 г.).

Для повышения прочности и морозостойкости изделий сырьевая смесь, содержащая лесс, бентонит, стеклобой дополнительно содержит нефелиновый шлам, каустический магнезит и доломит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Лесс 42-46
Бентонит 20-24
Стеклобой 4-6
Нефелиновый шлам 10-14
Каустический магнезит 4-6
Доломит 10-14

Состав сырьевой смеси характеризуется содержанием глинистого компонента (лесс и бентонит) 66%, нефелинового шлама 10-14%.

Прочность и морозостойкость облицовочной плитки, изготовленной по наиболее близкому составу, составляет соответственно 70-75 МПа и 60-65 циклов.

Недостатками наиболее близкого к заявляемому известного состава сырьевой смеси являются невысокие показатели прочности и морозостойкости обожженных изделий.

Задачей предлагаемого решения является разработка состава сырьевой смеси для получения керамической облицовочной плитки с высокими показателями прочности и морозостойкости.

В этом состоит новый технический результат, находящийся в причинно-следственной связи с существенными признаками изобретения.

Существенные признаки изобретения заключаются в том, что сырьевая смесь для производства облицовочной плитки, содержащая глинистый компонент и нефелиновый шлам, согласно изобретению, дополнительно содержит кремнеземистый компонент в виде горелой формовочной земли, а нефелиновый шлам используют фракций 400-315 мкм и 80-60 мкм при соотношении фракций 1:3 и при следующем соотношении компонентов, мас.%:

глинистый компонент 45-70

нефелиновый шлам 25-50

горелая формовочная земля 5

Горелая формовочная земля является отходом литейного производства машиностроительных предприятий, кроме того она служит подшихтовочным компонентом и обеспечивает корректировку состава керамической смеси в сторону увеличения содержания оксида кремния SiO2.

Химический состав горелой формовочной земли представлен в таблице 1.

Нефелиновый шлам это отработанный продукт получения глинозема из нефелиновых пород, осуществляемого по щелочному способу Байера. Нефелиновый шлам является основным источником оксида кальция, который в сочетании с горелой формовочной землей и глинистым компонентом обеспечивает выход волластонита, определяющий достижение высоких показателей прочности. Химический состав нефелинового шлама представлен в таблице 1.

Производство керамической облицовочной плитки из заявляемой сырьевой смеси осуществляется следующим образом.

Нефелиновый шлам подвергается измельчению, фракционированию до заданного гранулометрического состава. Содержание фракций нефелинового шлама 400-315 мкм и 80-63 мкм соответствует соотношению 1:3. В качестве глинистого компонента использовали тугоплавкую глину, (ее хим. состав приведен в табл.1) которая совместно с кремнеземистым компонентом в виде горелой формовочной земли подвергается совместному измельчению до фракции менее 63 мкм. Подготовленные и дозированные в заявляемых соотношениях исходные компоненты увлажняют до относительной формовочной влажности 6-7 мас.%, подвергают формованию при удельном давлении 35-50 МПа. Высушенные до остаточной влажности 1 мас.% образцы подвергают обжигу при температуре 800-850°С течение 2 ч.

Высокое содержание глинистых частиц и, как следствие, достаточно высокая степень пластичности, обосновано необходимостью высокого содержания в сырьевой смеси непластичных составляющих - нефелинового шлама и горелой формовочной земли.

Роль тугоплавкой глины в повышении прочности облицовочной керамики сводится к формированию в процессе обжига упрочняющих кристаллических фаз за счет наличия повышенного количества глинистых минералов. Кроме того, тугоплавкая глина является подшихтовочным материалом для обеспечения формирования основной кристаллической фазы - волластонита, определяющего повышенные прочностные свойства облицовочной керамики.

Составы сырьевой смеси, физико-технические характеристики обожженных изделий в сравнении с прототипом представлены в табл.2.

Анализ данных табл.2 свидетельствует о перспективности использования при получении керамической облицовочной плитки нефелинового шлама, горелой формовочной земли и глинистого компонента в заявляемых соотношениях компонентов сырьевой смеси.

Заявляемое соотношение компонентов сырьевой смеси, а также обеспечение заявляемого соотношения фракций 400-315 мкм и 80-60 мкм в нефелиновом шламе 1:3 приведены в табл.3. Соотношение фракций нефелинового шлама 400-315 мкм и 80-60 мкм 1:3 обеспечивает максимально плотную упаковку изделий при формовании и последующем спекании, что также определяет высокие показатели изделий по прочности и морозостойкости.

Кроме того, силикатно-кальциевый состав нефелинового шлама, его высокая основность, низкое содержание щелочей и соединений железа, а также его фазовая характеристика (70-90% C2S) обуславливает возможность использования шлама в сочетании с глинистым компонентом и горелой формовочной землей в качестве кислого компонента при формировании спека геленито-анортитового типа при 800-900°С.

Сырьевая смесь для производства облицовочной плитки, содержащая глинистый компонент и нефелиновый шлам, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кремнеземистый компонент в виде горелой формовочной земли, а нефелиновый шлам используют фракции 400-315 мкм и 80-60 мкм, при соотношении фракций 1:3, при следующем соотношении компонентов, мас.%.

Глинистый компонент 45-70
Нефелиновый шлам 25-50
Горелая формовочная земля 5


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве кирпича, черепицы, облицовочной плитки, садово-парковой скульптуры.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов керамических масс для производства кирпича, изразцов, плитки. .
Изобретение относится к производству облицовочной золокерамической плитки. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов керамических масс для производства кирпича. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов керамических масс для производства кирпича. .
Изобретение относится к производству облицовочной золокерамической плитки. .
Изобретение относится к производству облицовочной золокерамической плитки. .
Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кирпича. .
Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кирпича. .
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов масс, используемых в производстве изразцов. .
Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кирпича
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве керамических строительных материалов, например, для лицевого кирпича
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве керамических строительных материалов, например, для лицевого кирпича
Изобретение относится к составам керамических масс для производства кирпича черепицы
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления облицовочной плитки
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к составам керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления облицовочной плитки
Изобретение относится к производству облицовочной плитки
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов керамических масс для производства кирпича
Изобретение относится к составу сырьевой смеси, которая может быть использована в производстве изразцов
Наверх