Глазурь
Владельцы патента RU 2475465:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" (RU)
Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к производству глазурованной керамической плитки однократного обжига для внутренней облицовки. Техническим результатом изобретения является интенсификация процесса формирования глазурного покрытия при высокоскоростном однократном обжиге при одновременном снижении себестоимости за счет использования доступных и широко распространенных материалов. Глазурь для декорирования керамической плитки для внутренней облицовки, производимой по технологии однократного обжига, включает фритту, глину, смесь кварцевого песка и щелочного каолина при следующем соотношении компонентов, мас.%: фритта 40,00-45,00; кварцевый песок 25,00-30,00; щелочной каолин 15,00-20,00; глина 10,00-15,00. Введение в состав глазури щелочного каолина позволяет снизить себестоимость продукции, так как данный компонент не подвергается обогащению. Кроме того, отсутствие стадии обогащения позволяет сохранить в его составе большее количество щелочных и щелочноземельных оксидов, интенсифицирующих процесс плавления. Интенсификация плавления достигается также за счет содержания в щелочном необогащенном каолине повышенного количества полевого шпата - ортоклаза, который является плавнем. 3 табл.
Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к производству глазурованной керамической плитки однократного обжига для внутренней облицовки.
Глазурь может быть использована в производстве керамической плитки для внутренней облицовки, производимой по технологии однократного обжига. Глазурь содержит фритту, кварцевый песок, щелочной каолин, глину. Введение щелочного каолина в совокупности с глиной позволяет интенсифицировать процесс плавления при высокоскоростных режимах обжига, а также обеспечить близкие значения термического коэффициента линейного расширения глазури с черепком и ангобным покрытием плитки. Данная глазурь содержит в своем составе компоненты (табл.1), совместное сплавление которых позволяет получить покрытие с высокими эстетическими показателями.
Наиболее близкой к предлагаемой является глазурь [1], принимаемая за прототип, включающая в себя, мас.%:
глина 9,10-12,30
датолитовый концентрат 20,90-47,70
фритта 30,00-31,00
попутные продукты добычи железисто-хромитовых руд 10,00-25,00
Недостатком данной глазури является чрезмерно высокое содержание соединений железа, которые существенно снижают коэффициент отражения готового покрытия, кроме того, такие материалы, как попутные продукты добычи железисто-хромитовых руд, отличаются нестабильным химико-минералогическим составом. Наличие же в составе прототипа дорогостоящего датолитового концентрата, являющегося обогащенным борсодержащим веществом, включающего значительное количество карбонатных соединений, негативно сказывается на качестве получаемого глазурного покрытия, в частности вследствие декарбонизации при высокоскоростном обжиге могут возникнуть поверхностные углубления. Несмотря на то что в составе прототипа присутствуют достаточно легкоплавкие для глазури компоненты, обжиг осуществлялся в течение длительного интервала времени, недопустимого для современных технологических линий. Помимо этого при измельчении данной глазури в шаровой мельнице требуется использование дорогостоящего электролита.
Целью изобретения является интенсификация процесса формирования глазурного покрытия при высокоскоростном однократном обжиге при одновременном снижении себестоимости за счет использования доступных и широко распространенных материалов. Поскольку глазурь предназначена для нанесения на высушенный сырец, ее состав подбирался таким образом, чтобы обеспечить беспрепятственную дегазацию за счет размягчения на начальном этапе обжига, а также снижение себестоимости за счет быстрого плавления при максимальной температуре.
Введение в состав глазури щелочного каолина позволяет снизить себестоимость продукции, так как данный компонент не подвергается обогащению, его цена существенно ниже. Кроме того, отсутствие стадии обогащения позволяет сохранить в его составе большее количество щелочных и щелочноземельных оксидов, интенсифицирующих процесс плавления (табл.2). Интенсификация плавления достигается также за счет содержания в щелочном необогащенном каолине повышенного количества полевого шпата - ортоклаза, который является плавнем.
Разработанная глазурь содержит, мас.%: фритту (40,00-45,00), кварцевый песок (25,00-30,00), щелочной каолин (15,00-20,00), глина (10,00-15,00).
Приготовление глазурной массы осуществлялось шликерным способом в шаровой мельнице. Помол осуществлялся до остатка на сите №0063 не более 0,15%. Полученная глазурь имеет влажность 35,0-38,0%, плотность 1,50-1,60 г/см3 и текучесть 12 секунд. Глазурь наносят методом полива на предварительно высушенный при температуре 100±5°С и ангобированный сырец, после чего изделие поступает в обжиговую печь. Процесс обжига в печи составляет 40 минут, при максимальной температуре 1100°С.
Предлагаемый состав глазури позволяет получать покрытие керамической плитки с характеристиками (табл.3), которые удовлетворяют всем требованиям нормативной документации и технологических регламентов производства.
Источники информации
1. А.с. №1658593 С04В 41/86, 1988.
| Таблица 1 | |||
| Составы глазурных масс | |||
| Наименование компонента | Содержание в шихтах, мас.% | ||
| Предлагаемый вариант | Прототип | ||
| А | Б | ||
| Глина | 10,00 | 15,00 | 9,10-12,30 |
| Датолитовый концентрат | |||
| - | - | 20,90-47,70 | |
| Фритта | 40,00 | 45,00 | 30,00-31,00 |
| Попутные продукты добычи железисто-хромитовых руд | |||
| - | - | 10,00-25,00 | |
| Песок кварцевый | 30,00 | 25,00 | - |
| Щелочной каолин | 20,00 | 15,00 | - |
| Таблица 2 | |||||||||||
| Химический состав используемых сырьевых материалов | |||||||||||
| Массовое содержание, % | |||||||||||
| Материалы | SiO2 | Fe2O3 | Аl2O3 | ТiO2 | CaO | MgO | K2O+Na2O | ZnO | В2O3 | П.П.П. | Сумма |
| Фритта | 59,88 | - | 6,80 | - | 9,48 | 3,64 | 6,76 | 6,56 | 6,88 | - | 100,00 |
| Песок кварцевый | 98,48 | 0,20 | 1,16 | - | - | - | - | - | - | 0,16 | 100,00 |
| Щелочной каолин | 64,63 | 0,39 | 16,87 | 0,30 | 0,50 | 0,40 | 11,05 | - | - | 5,86 | 100,00 |
| Глина | 62,20 | 1,20 | 23,80 | 1,20 | 1,20 | 1,00 | 3,20 | - | - | 6,20 | 100,00 |
| Таблица 3 | |||||||
| Свойства глазурей | |||||||
| Состав | |||||||
| Свойства | Разработанный | Прототип | |||||
| А | Б | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Коэффициент отражения, % | 71 | 67 | 18 | 17 | 18 | 20 | 20 |
| Термостойкость,°С | 345 | 347 | 285 | 300 | 330 | 350 | 355 |
| Толщина глазурного слоя, мм | 0,30 | 0,30 | 0,16 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,16 |
| ТКЛР в интервале температур 20-500°С | 6,86 | 6,41 | 5,40 | 5,50 | 5,60 | 5,45 | 5,20 |
| Микротвердость, МПа | 6790 | 6820 | 6871 | 6870 | 6869 | 6862 | 6865 |
| Истираемость, г/см3 | 0,20 | 0,19 | 0,15 | 0,15 | 0,18 | 0,16 | 0,14 |
| Морозостойкость, цикл | 230 | 233 | 209 | 207 | 207 | 215 | 211 |
| Количество компонентов глазурной шихты | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
Глазурь для декорирования керамической плитки для внутренней облицовки, производимой по технологии однократного обжига, включающая фритту, глину, отличающаяся тем, что вместо попутных продуктов добычи железисто-хромитовых руд и датолитового концентрата она содержит смесь кварцевого песка и щелочного каолина, мас.%:
| фритта | 40,00-45,00 |
| кварцевый песок | 25,00-30,00 |
| щелочной каолин | 15,00-20,00 |
| глина | 10,00-15,00 |
