Способ обжига керамических изделий на основе глины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<111 935495 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05 ° 08. 80 (21) 2984893/29-33 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 15,06.82. Бюллетень Мо 22

Дата опубликования описания 15 06 82 (И1М. Кл.з

С 04. В 33/32

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (33) УДК 666.3.

° 046.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

П.А.Иващенко, В.П.Варламов, Е.III Øåéìàí

A.A.Никитин и Я. Б. Киршенбаум

Государственный всесоюзный научно-иссл институт строительных материалов и им. П.П.Будникова (71) Заявитель

Wgea (54) СПОСОБ ОБЖИГА КЕРА(ЯЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

HA ОСНОВЕ ГЛИНЫ

Изобретение относится к проываленности строительных материалов и может быть использовано при обжиге глиняного кирпича, керамических камней и других изделий, изготовленных и4 запесоченных глин и суглинков.

Известен способ обжига кирпича, включающий нагрев изделий до максимальной температуры 900-1050 С, иэотермическую выдержку при ней и охлаждение Г13.

Наиболее близким к изобретению является способ обжига керамических изделий из кондиционного глинистого сырья, например глины Бескудниковского месторождения. Способ предусматривает нагрев до максимальной температуры (950оC) со скоростью 250-540ОС/ч, выдержку при этой температуре 2 ч, охлаждение до 650 С со скоростью

720 C/ч, затем до 500 С со скоростью

180 C/ч и далее до 100 C со скоростью 960ОС/ч t.23.

Недостатками этих сйособов является низкая механическая прочность и относительно невысокая интенсивность процесса термообработки иэделий.

Цель изобретения — повышение прочности иэделий и сокращение времени обжига.

30 указанная цель достигается тем, что согласно способу обжига керамических изделий на основе глины, включающему нагрев, выдержку при максимальной температуре 950-1000ОС и охлаждение, нагрев в интервале температур 525"6255вC ведут со ско« ростью 600-650 C/÷, выдержку при максимальной температуре проводят в течение 30-50 мин, а затем снижают температуру на 20-40 С в течение 10-15 мин и выдерживают при этой температуре 30-45 мин.

При обжиге керамических иэделий иэ шихт на основе глин, содержащих примеси кварцевого песка, наблюдается отрицательное влияние на прочностные показатели и долговечность изделий, полиморфных превращений

Р-кварц 6.-кварц при нагревании и обратное превращение *-кварц. — ркварц при охлаждении. В первом случае объем кварцевых частиц увеличивается на 0,82% и при этом дополнительно поглощается тепло в количестве 36 ккал/моль, расходующееся на перестройку структурных связей кристаллической решетки кварца. Ускоренный теплоотбор при переходе фкварцс(.-кварц приводит к снижению

935495 объемного расширения изделия,.в то же время скачком увеличивается объем примеси кварца. Эти два разнонаправленных фактора приводят к возникновению в изделйи трещин.

При охлаждении отмечаются обратные процессы, вызывающие дополнительное снижение физико-технических характеристик изделий.

В предлагаемом изобретении этот суммарный отрицательный фактор ис- 10 ключается путем ускоренного нагрева иэделия при температуре полиморфного превращения 3-кварц< -кварц. В этом случае интенсивный приток тепла компенсирует поглощение его кварцем 15 и выравнивает объемное расширение компонентов изделия °

Необходимая скорость нагревания в интервале температур 525-625 С зависит от минералргического состава гли-2П нистой части исходного сырья, процентного содержания примеси кварца. Вреся выдержки (30-50 мин) при максимальной температуре обжига устанавливается для достижения прогрева из- 25 делия по всему объему и подготовки материала к активной перестройке структуры и образованию новых фаз.

Последующая выдержка (вторая сту пень обжига), при температуре ниже максимальной на 20-40 С обеспечивает снятие напряжений при переходе материала из пиропластического состояния в упругое кристаллическое.

При такой выдержке часть размягченного вещества сохраняется в изделии более продолжительное время и позволяет основной массе материала стабилизироваться в объеме без напряжения, что является эффективным приемом повышения прочности изделий. Интенсивное охлаждение обеспечивает скоростной теплоотбор, вызывающий образование мелкокристаллической структуры стеклбфазы и предотвращает возникновение микротрещин в изделии при обратном полиморфном переходе с(-кварц 9-кварц, эа счет чего достигается . повышение прочности изделий.

Пример. В качестве сырья в экспериментах используют суглинок

Часцовского месторождения — сырье

Голицинского керамического завода

Московской области.

Из суглинка в керамическом цехе

Опытного завода ВНИИСтром формуют сырец кирпича, который сушат, а затем обжигают в газовом горне и в щелевой роликовой печи.

В таблице приведены параметры термообработки и основные свойства. глиняного кирпича из суглинка Часцовского месторождения.

935495 ф с

OI аuv ооох

Евхх

М

<Ч л

РЪ с (с3 л о о о

33Ъ 33Ъ 33Ъ л л! с

l Oe оцх и 4Х о ое

CCt 4g се

<Ч 3 Ю с с с о 33d о л! л ас в

ХИ1Х

xvt e IХО

339! ах

4 I 4 и х о х х

0 1 gdt

0Х1 С4К !

ХИ! 4V

lO Л3

eq Зс3 <ъ3 Л

СО !сЪ 3 Ф о ю л о

Зс3 СЧ Ч

1 о

В Х ОО

Е я g e c

99 C4C4

О 0 9О Х

O ttt I O сР ch л с с с с сР с3 3A lD с к к о

Е х о

С4 е Оо

331 0 3=3 3:! л

33Ъ О О О

СЧ СЪ М О

О

4 6

В 4И ц во

1 В 1

9 а

_#_ c4O

1 td к ах е

9 ЧХ а2 х

tQ 333 о о о о о о

° 4 СЧ

9 О

4Otd

4 Х !

3 V Z y 5

О О 33Ъ

< Ъ 3 с3 I о о о

3М ЗсЪ 3

О Л 3О л < 1 о о о

РЪ 3 33Ъ

td

ttt I

А В I В

I C4Z@ оо4ха

xOtd в оахюн х сс и

1О

9Mсч

gtAM

I

О 33Ъ О

О 3Ч О ID \D 1О

СО 33Ъ

Ч .3 \О ф ю л

1 ! с хх 2н в уzt4ec4v

gохц", Х I 34ХХ в<999teeu ахм а<чиоo

t 23 t I

9 9 а1 9О

И и и;3 " o e

923429>4L аххвво1ххы1

m u z I c4 tt v z x e

t с

t В I В х а X tdK 9 С4

ze zot:>

93 ХХХХХ! Х с4 2 c4 u e 9 х

CCt ttt @ t X 4 H C4Е

11-12С2

tt:eoх1 90о

R C4 t.-t u X д >,о

94X4g &3tl_#_1 а Ь Ю М а О В М33ь Х ах3пЕЕхна-Х !

9 в

4 ф

3 л< сЧ РЪ

И о о м о

6 ю о

333 ж

935495

Составитель Л. Гостева

Редактор A. Гулько Техред С. Мигунова Корректор B. сутяга

Заказ 4150/29 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

«

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно-из таблицы, предлагаемый способ обжига позволяет получать из запесоченного глинистого сырья и суглинка кирпич, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 6316-. 74 для марки 200 вместо кирпича марки 100 . S

Прочность при сжатии возрастает на

200-215, а при изгибе на 230-245% °

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить в 2-2,5 раза прочностные характеристики из- 30 делий и сократить общее время термо обработки до 4,5-5,2 ч, что приводит к повышению производительности печей.

Формула изобретения

Способ обжига керамических изделий на основе глины, включающий наrpes, выдержку при максимальной тем4 пературе 950-1000 С и охлаждение, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности и сокращения времени обжига, нагрев в интервале температур 525-625оС ведут со скоростью 600"650oС/ч, выдержку при максимальной температуре проводят в течение 30-50 мин, а затем снижают температуру на 20-40ОС в течение

10-15 мин и выдерживают при этой температуре 30-45 мнн.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мороз И.И. Технология строительной керамики. Росстройиздат УССР.

Киев, 1961, с. 116-120.

2. Нохратян К.Я. Сушка и обжиг в промьпапенности строительной керамики. Госстройиздат. N., 1962, с.94.