Способ получения шликера для литья керамических изделий


 


Владельцы патента RU 2465244:

Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" (RU)

Изобретение относится к получению керамических шликеров, применяемых при производстве керамических изделий. Технический результат изобретения снижение влажности шликера при сохранении его подвижности и повышение прочности изделий. Способ получения шликера для литья керамических изделий путем мокрого помола в шаровой мельнице глинистых материалов, отощающих и плавней и введения в них комплексной добавки, содержащей триполифосфат натрия, суперпластификатор СБ-ФФ и гидроксид натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: суперпластификатор СБ-ФФ - 16; триполифосфат натрия - 60; гидроксид натрия - 24. 2 табл.

 

Изобретение относится к области приготовления керамического шликера, применяемого при производстве керамических изделий методом литья. Одной из наиболее важных задач в технологии приготовления литейного керамического шликера является обеспечение достаточной подвижности шликера при минимальной его влажности. Это достигается путем введения различных разжижающих добавок.

Из уровня техники известна разжижающая добавка для огнеупорных керамических систем по патенту РФ №2238921 «Комплексная разжижающая органоминеральная добавка для огнеупорных формовочных систем и способ изготовления материалов с ее применением». Известная добавка состоит из триполифосфата натрия и пластификатора СБ-5 при следующем соотношении компонентов добавки, мас.%

пластификатор СБ-5 20
триполифосфат натрия 80

Недостатком аналога является недостаточная разжижающая эффективность.

В качестве прототипа принимается шликер для производства санитарно-керамических изделий, содержащий комплексную разжижающую добавку (Здоренко Н.М. «Реотехнологические свойства каолинитовых и каолинитгидрослюдистых глинистых масс с комплексной органоминеральной добавкой»: дис. канд. тех. наук: 02.00.11 / Н.М.Здоренко. - Белгород: БГТУ им. В.Г.Шухова. - 2009. - 140 с.), состоящую из триполифосфата натрия и суперпластификатора Белгородского на основе флороглюцина и фурфурола (СБ-ФФ) при следующем соотношении компонентов добавки, мас.%

пластификатор СБ-ФФ 20
триполифосфат натрия 80

Недостатком прототипа является применение довольно дорогой добавки, которая не дает достаточной подвижности шликера при уменьшении его влажности и недостаточная прочность готовой продукции.

Технический результат изобретения - получение более дешевого керамического шликера с меньшей влажностью при сохранении его подвижности и повышение прочности готовой продукции.

Технический результат достигается за счет того, что способ получения шликера для литья керамических изделий включает в себя мокрый помол в шаровой мельнице глинистых материалов, отощающих и плавней с введением комплексной добавки, содержащей триполифосфат натрия и суперпластификатор, причем в качестве суперпластификатора используют суперпластификатор СБ-ФФ и, кроме того, в комплексную добавку дополнительно вводят гидроксид натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

суперпластификатор СБ-ФФ 16
триполифосфат натрия 60
гидроксид натрия 24

Синтезируют СБ-ФФ следующим способом: из флороглюцина в присутствии NaOH готовят водный раствор, нагревая его до 50°C и перемешивая до полного растворения. Затем добавляют фурфурол и нагревают до 70°C. В результате поликонденсации флороглюцина с фурфуролом образуется 20%-ный раствор СБ-ФФ, который можно использовать как в виде раствора, так и в виде сухого порошка (после выпаривания и измельчения). СБ-ФФ относится к 4-му классу токсичности (малоопасные вещества).

Триполифосфат натрия и гидроксид натрия широко применяются в керамической и огнеупорной промышленности. Однако введение в керамической шликер триполифосфата натрия или гидроксида натрия в качестве индивидуальных добавок, как и введение СБ-ФФ, не приводит к столь эффективному разжижению шликера, как введение комплекса, содержащего триполифосфат натрия, гидроксид натрия и СБ-ФФ.

Предложенный способ отличается от прототипа тем, что шликер для литья керамических изделий включает в себя суперпластификатор СБ-ФФ и гидроксид натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

суперпластификатор СБ-ФФ 16
триполифосфат натрия 60
гидроксид натрия 24

Введение в состав шликера дешевого гидроксида натрия, увеличившего его Ph, позволило уменьшить количество более дорогих суперпластификатора и триполифосфата натрия, не изменяя реологических параметров шликера, и повысить качество готовой продукции.

Для экспериментальной проверки эффективности данной добавки был приготовлен керамической шликер, который используют для производства санитарно-керамических изделий. Его компонентами являются: глинистые материалы 53 мас.%; отощающие 32 мас.%; плавни 15 мас.%.

В шликер вводили известную комплексную добавку, содержащую 0,02 мас.% СБ-ФФ и 0,08 мас.% триполифосфата натрия (состав 1), и новую комплексную добавку, содержащую 0,016 мас.% СБ-ФФ, 0,024 мас.% гидроксида натрия и 0,06 мас.% триполифосфата натрия (состав 2).

Шликер готовили методом мокрого помола в шаровой мельнице. Подвижность шликера с влажностью Wшл=32% оценивали по времени истечения 100 мл шликера после выдерживания его в покое в течение 30 с (первая текучесть) и в течение 30 мин (вторая текучесть). Определяли также коэффициент тиксотропии К (табл.1).

Из шликера отливали опытные образцы и обжигали при максимальной температуре обжига 1200°С (табл.2).

Таблица 1
Реологические параметры шликера
Состав шликера Первая текучесть, с Вторая текучесть, с К Скорость набора массы, г/см2·мин
1 (прототип) 16,0 19,0 1,2 0,090
2 13,0 15,5 1,2 0,091

Как видно из таблицы 1, шликер, содержащий разработанную комплексную добавку, по сравнению со шликером-прототипом, обладает большей подвижностью, что позволяет сократить его влажность при сохранении реологических параметров. Исследования показали, что разработанная добавка позволяет для равноподвижных шликеров сократить влажность с 32 до 29%. При этом увеличивается скорость набора массы до 0,11 г/см2·мин, что положительно сказывается на технологическом процессе.

Таблица 2
Физико-химические свойства изделий после обжига
Параметры Состав шликера
1 (прототип) 2
Кажущаяся плотность, кг/м3 2110 2180
Относительная плотность, % 81,2 84,0
Открытая пористость, % 1,9 1,5
Закрытая пористость, % 18,1 15,3
Водопоглощение, % 0,9 0,69
Прочность на сжатие, МПа 74,0 89,3

Увеличение плотности образцов, полученных из шликера, содержащего заявленную комплексную добавку (табл.2) обусловлено более плотной упаковкой частиц, что является результатом увеличения содержания дисперсной фазы в шликере. Более плотная однородная структура образцов благоприятно влияет на процесс спекания, в результате чего снижается пористость и увеличивается прочность готовых изделий, что значительно сокращает брак продукции на всех стадиях технологического процесса.

Из приведенного выше примера видно, что заявляемый способ позволяет получить дешевый керамический шликер с меньшей влажностью при сохранении его подвижности и повышение прочности готовой продукции. Таким образом, заявляемый технический результат достигнут.

Способ получения шликера для литья керамических изделий путем мокрого помола в шаровой мельнице глинистых материалов, отощающих и плавней и введения в них комплексной добавки, содержащей триполифосфат натрия и суперпластификатор, отличающийся тем, что в качестве суперпластификатора используют суперпластификатор СБ-ФФ и кроме того в комплексную добавку дополнительно вводят гидроксид натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

суперпластификатор СБ-ФФ 16
триполифосфат натрия 60
гидроксид натрия 24


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области изготовления строительной керамики, в частности к изготовлению предметов декоративно-художественного назначения, облицовочной плитки, изразцов.
Изобретение относится к производству керамической ленты. .

Изобретение относится к технологии тонкой керамики и может быть использовано при производстве фарфоро-фаянсовых изделий различного назначения. .
Изобретение относится к технологии производства крупногабаритных изделий из кварцевой керамики методом водного шликерного литья. .
Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к изготовлению футеровки агрегатов и литейной оснастки для металлургии алюминиевых сплавов. .

Изобретение относится к технологии изготовления керамических изделий, а именно к способу приготовления цветного порошка для керамических плиток и установке для осуществления этого способа.

Изобретение относится к керамической промышленности и может быть использовано при изготовлении стеклокерамических изделий методом водного шликерного литья в пористые формы.

Изобретение относится к керамической промышленности и может быть использовано при отработке технологии формования или серийном производстве сложнопрофильных изделий методом водного шликерного литья в гипсовых и других капиллярно-активных формах.
Изобретение относится к технологии производства конструкционных керамических элементов оснастки литейных агрегатов алюминиевой промышленности. .

Изобретение относится к технологии формования крупногабаритных сложнопрофильных керамических изделий из водных шликеров. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и предназначено для изготовления керамического кирпича
Изобретение относится к производству керамических изделий радиотехнического назначения типа керамической оболочки головного антенного обтекателя скоростных зенитных и авиационных ракет. Техническим результатом изобретения является упрощение технологии изготовления и снижение температуры термообработки изделий. Способ изготовления антенного обтекателя из стеклокерамики литийалюмосиликатного состава включает измельчение закристаллизованного стекла мокрым способом до получения водного шликера, предварительное формование в гипсовых формах заготовок произвольной формы, их повторную переработку в шликер, формование изделий и термообработку при температуре 1210-1250°С в течение 4-8 часов, со скоростью подъема и снижения температуры не выше 500°С в час. При этом измельчению подвергают стекло, закристаллизованное при температурах 850-900°С в течение 1-2 часов. 4 пр., 1 табл.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии получения керамических магнезиальнокварцевых проппантов, предназначенных для использования в качестве расклинивающих агентов при добыче нефти или газа методом гидравлического разрыва пласта. Техническим результатом изобретения является повышение выхода товарных фракций товара. Способ изготовления магнезиальнокварцевого проппанта включает приготовление шликера, введение в полученный шликер водорастворимого связующего вещества, каплеобразование путем вибрационного воздействия на ламинарную струю основной частотой, отверждение капель в водном растворе закрепляющего вещества и последующий обжиг. Причем при изменении реологических свойств ламинарной струи шликера на нее оказывают дополнительное вибрационное воздействие с частотой, отличной от основной, до получения заданного качества каплеобразования. 4 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 табл., 1 ил.
Изобретение относится к технологии производства футеровочных и функциональных конструкционных керамических элементов оснастки металлопроводов литейных установок алюминиевой промышленности. Техническим результатом изобретения является снижение плотности теплопроводности, повышение термостойкости и химической устойчивости к алюминиевым расплавам до температуры 1000°C. Способ получения керамических изделий на основе волластонита включает приготовление водного шликера из смеси природного волластонита, глины и вермикулита, формование изделий, сушку и обжиг. Смесь для шликера содержит следующие компоненты, мас. %: волластонит - 50-65; вермикулит - 15-20; глина - 5-10; глиноземистый цемент - 15-20. Причем приготовление шликера осуществляют в смесителе путем перемешивания в течение не более 30 минут с добавлением воды в количестве 40-45% от массы сухих компонентов, а формование изделий проводят с виброутряской в непористые формы. 7 пр.
Изобретение относится к области получения комплексных дефлокуляторов для шликерных керамических масс, применяемых при изготовлении керамических изделий методом литья в гипсовых формах. Техническим результатом изобретения является повышение подвижности шликерной керамической массы при ее минимальной влажности, повышение прочности керамических изделий, снижение брака и стоимости готовой продукции за счет введения в шликер комплексного органоминерального дефлокулятора в количестве 0,10 мас.%. Заявленный комплексный органоминеральный дефлокулятор содержит, мас.%: пластификатор СБ-3 12, триполифосфат натрия 64, едкий натр 24. Пластификатор СБ-3 представляет собой продукт поликонденсации отходов производства резорцина с формальдегидом. Указанный комплексный органоминеральный дефлокулятор может вводиться в шликерные керамические массы в любой последовательности совместно или раздельно. 2 табл.

Изобретение относится в керамической промышленности, в частности к области получения комплексных добавок, которые могут быть использованы в производстве керамических санитарно-технических изделий, полученных методом шликерного литья. Технический результат изобретения заключается в увеличении подвижность шликерной керамической массы при уменьшении ее влажности. Комплексная добавка для керамических санитарно-технических изделий состоит из суперпластификатора, кальцинированной соды (карбоната натрия) и жидкого стекла, причем в качестве суперпластификатора используется суперпластификатор СБ-3 при соотношении компонентов, вес.ч.: Суперпластификатор СБ-3 1 Кальцинированная сода (карбонат натрия) 2 Жидкое стекло 1,5 Изобретение позволяет повысить показатели качества готовой продукции. 2 табл.
Наверх