PL125510B1 - Method of manufacture of steatite bodies - Google Patents

Method of manufacture of steatite bodies Download PDF

Info

Publication number
PL125510B1
PL125510B1 PL22350880A PL22350880A PL125510B1 PL 125510 B1 PL125510 B1 PL 125510B1 PL 22350880 A PL22350880 A PL 22350880A PL 22350880 A PL22350880 A PL 22350880A PL 125510 B1 PL125510 B1 PL 125510B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
steatite
barium
mass
masses
soapstone
Prior art date
Application number
PL22350880A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL223508A1 (en
Original Assignee
Nikolic Ruza
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikolic Ruza filed Critical Nikolic Ruza
Publication of PL223508A1 publication Critical patent/PL223508A1/xx
Publication of PL125510B1 publication Critical patent/PL125510B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/20Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in magnesium oxide, e.g. forsterite
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/02Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
    • H01B3/12Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances ceramics

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

Opis patentowy opublikowano: 15.08.1985 Twórcawynalazku Uprawniony z patentu: Nikolic Ruza, Arandjelovac (Jugoslawia) Sposób wytwarzania mas steatytowych Przedmiotwm wynalazku jest sposób wytwarzania mas steatytowych o bardzo wysokiej plastycznosci i szerokich mozliwosciach zmian receptury.W znany sposób ceramiczny material elektroizolacyjny wytwarza sie z masy skladajacej sie z 80-90% talku surowego lub prazonego, 5-15% materialów gliniastych takich jak glina, bentonit, kaolin oraz 5-10% topników zawierajacych zwiazki metali ziem alkalicznych lub alkalia, przy czym stosuje sie na ogól ziarnista odmiane talku (steatyt). Stosowanie odmian platkowych jest ograni¬ czone ze wzgledu na tendendcje do laminowania sie przy formowaniu wyrobów.Glówna niedogodnoscia dotychczasowych sposobów wytwarzania mas steatytowych bylo stosowane jako skladnika glównego, talku, który jako surowiec naturalny wykazuje tendencje do zmian w skladzie chemicznym i wlasnosciach technologicznych. Dlatego dla utrzymania stabilnej produkcji i wyrobów w granicach tolerancji wymiarów i wlasnosci technicznych nieodzowna byla rygorystyczna kontrola wszystkich etapów prcesu technologicznego lub instalowanie urzadzen do hemogenizacji wielkich ilosci talku.Inne skladniki wystepujace w recepturze w ilosci 15-20% nie kompensuja w dostatecznym stopniu mogacych wystapic zmian. Przy dotychczasowym wytwarzaniu mas steatytowych wade stanowi stosunkowo mala plastycznosc mas. Stosowanie materialów gliniastych ograniczonejest z jednej strony koniecznoscia wprowadzenia pewnej ilosci tlenku magnezu, co zapewnia wysoka jakosc produktów steatytowych a z drugiej strony koniecznoscia dodawania pewnej ilosci topni¬ ków zawierajacych metale ziem alkalicznych i alkalia oraz po trzecie samym skladem chemicznym dotychczas stosowanych skladników gliniastych. Z tego powodu istnieja bardzo male mozliwosci zmian w recepturze mas steatytowych.Dalsza wade dotyczczasowego sposobu wytwarzania mas steatytowych stanowilo stosowanie wolnego BaC03 nalezacego do grupy trucizn krwi, mogacego równiez powodowac raka pluc. W aktualnych próbach wyeliminowania niektórych sposród wymienionych wad technologii steaty¬ tów, próbowano stosowac surowce syntetyczne a mianowicie metakrzemian magnezu wytwarzany w oparciu o weglany lub siarczan i krzemionke, z ewentualnym dodatkiem mineralizatorów.Jednakze nie udalo sie plastyfikowac syntetycznego steatytu na bazie metakrzemian u i sposób nie znalazl praktycznego zastosowania.2 125510 DalejJak wynika z przegladu publikacji proponowano wykorzystanie enstatytu (MgO. Si02 otrzymywanego syntetycznie z dodatkiem lub bez dodatku mineralizatorów. Podstawowym prob¬ lemem przy stosowaniu enstatytu jest plastyfikacjia tego surowca syntetycznego. Dotychczasowe próby piastyfikowania bazowaly po pierwsze na obecnosci niewielkich, dochodzacych do 4%, ilosci wolnego MgO, który przez ponowna hydratacje przeksztalca sie w koloidalny Mg(OH)2 nadajac masie pewna plastycznosc i po drugie na dodawaniu bardzo plastycznego syntetycznego steatytu otrzymywanego na drodze syntezy hydrotermicznej. Z uwagi na wysoki koszt takiej syntezy proces ten nie byl rozpowszechniony.Masy, których sklady wymieniane byly w dotyczczysowych publikacjach dotyczacych steatytu syntetycznego na ogól maja nastepujace wady: niedostateczna plastycznosc duza zawartosc Al20ji wiazacy sie z tym waski przedzial wypalania, niestabilnosci i zwiazane z tym pogarszanie sie jakosci, scieralnosc przez lub przy prasowaniu na sucho, duza zawartosc wody i dotatków, znaczne kruszenie sie i przytwierdzenie do matryc przy prasowaniu na mokro. Niedogodnosci te ograni¬ czaly stosowanie steatytu syntetycznego.Natomiast nie bylo dotychczas zadnych informacji o stosowaniu syntetycznego fosterytu lub mieszanek o zblizonym do niego skladzie.Wedlug wynalazku sposób wytwarzania mas steatytowych przez mielenie skladników masy zawierajacych krzemiany magnezu; gline oraz ewentualnie substancje pomocnicze, suszenie i wypalanie, polega na tym, ze jako podstawowy skladnik stosuje sie syntetyczny krzemian magnezu o skladzie pomiedzy enastatytem o wzorze MgO. Si02 a forsterytem o wzorze 2MgO.Si02 z ewentualnym dodatkiem baru, w ilosci 15-80% wagowych, prowadzi sie wypalanie do obnizenia do minimum ilosci wolnego MgO i plastyflkuje sie przez dodanie 15-20% wagowych skladników gliniastych w przeliczeniu na mase, przy czym w przypadku prasowania mas steatytowych na sucho do masy dodaje sie 45-55% wagowych talku, zas w przypadku dodawania baru stosuje sie go w postaci krzemianu magnezowo-barowego.Zazwyczaj surowiec ten miele sie na mokro, suszy i wypala. Wypalanie prowadzi sie do obnizenia do minimum ilosci wolnego MgO i plastyflkuje sie przez dodanie 15-25% skladników gliniastych w przeliczeniu na cala mase! Koncepcja technologiczna wynalazku bazuje na nastepuja¬ cych przeslankach: przez zastosowanie krzemianów magnezu wytworzonych syntetycznie, o mini¬ malnej zwartosci wolnego MgO, zwlaszcza tych, które maja wieksza zawartosc zwiazanego MgO (w poblizu forsterytu) obniza sie ich udzial procentowy w recepturze a zatem powstaje wolne miejsce, które moze byc zapelnione skladnikiem gliniastym o dogodnym skladzie. W ten sposób rozwiazane sa nastepujace zasadnicze problemy zwazane z technologia steatytu, a mianowicie: — mozliwe jest wytwarzanie calkowicie syntetycznych mas steatytowych o niezwyklej plasty¬ cznosci, które ze wzgledu na brak zainteresowania czasteczek nadaja sie do prasowania na mokro, formowania plastycznego oraz odlewania produktów; — stworzona zostala mozliwosc otrzymywania mas do prasowania na sucho, nie rózniacych sie swym zachowaniem w znaczacym i zasadniczym stopniu od mas steatytowych na bazie najlep¬ szych steatytów, dzieki temu, ze stosunek ilosci talku do ilosci innych skladników moze byc obnizony do 1:1 oraz, ze przez to obnizenie ulega zorientowaniu czastek talku a takze, ze zamiast steatyków stosowac mozna równiez zwykle, tansze talki, które spelniaja podstawowe warunki w procesie wytwarzania steatytu; ponadto, zawartosc skladników sciernych nie przykracza 20% i nie powoduje nienormalnego zuzycia matryc; — umozliwiono wyeliminowanie toksycznego dzialania steatytu barowego przez zwiazanie baru w postaci krzemianu, w czasie syntezy krzemianu magnezu; — dzieki wiekszej elastycznosci skladu mozliwe stalo sie latwiejsze dostosowanie mas w przypadku zastepowania jednych surowców innymi lub zmiany warunków roboczych; — przez eliminacje przewazajacego wplywu jednego skladnika zapewniona zostala wieksza stabilnosc i uniezaleznienie producenta mas steatytowych od czynników zewnetrznych. Równiez te kraje, które nie dysponuja wlasnymi zlozami talku a posiadaja magnezyt lub otrzymuja tlenek magnezu z wody morskiej, moga z powodzeniem wytwarzac steatyt metoda prasowania na sucho, importujac co najwyzej 50% talku róznego pochodzenia, podczas gdy dla wszystkich innych procesów wytwarzania steatytu importowane surowce nie sa potrzebne;125510 3 — oczekiwac mozna pewnego obnizenia kosztów wytwarzania steatytu, o ile proces wytwarza¬ nia krzemianów magnezu przeprowadzony zostanie w racjonalny sposób. Koszty wytwarzania steatytu ulegaja obnizeniu ze zblizeniem sie skladu krzemianu magnezu do skladu odpowiadaja¬ cego fersterytowi.Syntetyczne krzemiany magnezu o skladzie chemicznym w zakresie od enstatytu do forsterytu, moga byc wytwarzane najprostszym sposobem z mieszaniny magnezytu i piasku kwarcowego, z ewentualnym dodatkiem weglanu baru, przez mielenie na mokro i filtracje i nastepne prasowanie w prasie prózniowej elementów o odpowiednich wymiarach, suszenie i wypalanie w7 piecach tunelo¬ wych lub komorowych. Alternatywny sposób obejmuje mielenie zawiesiny wyjsciowych surowców ze zmniejszona iloscia wody, z dodatkiem elektrolitu, suszenie rozpylowe i nastepne brykietowanie otrzymanego granulatu lub, bez wstepnego formowania, wypalanie w ogrniotrwalych kasetach.Przez dobór skladu chemicznego, stopnia rozdrobnienia oraz warunków wypalania, nalezy zapewnic aby wytworzone droga syntezy syntetyczne krzemiany magnezu zawieraly mozliwie jak najmniej wolnego tlenku magnezu. Wypalone krzemiany magnezu kruszy sie i miele za pomoca odpowiedniego urzadzenia do mielenia stalych surowców ceramicznych. Czas mielenia mas steaty- towych zalezy w praktyce od dokladnosci mielenia krzemianów magnezu.Jezeli krzemian mganezu w masie steatytowej jest drobo zmielony i sklad chemiczny samej masy nie przekracza wartosci granicznych zwyklych dostepnych w handlu steatytów, to otrzymuje sie jednorodna, drobnoziarnista strukture masy, bez naprezen i bez pojawiania sie spontanicznej deterioryzacji, co zapewnia dobra jakoscproduktu. Temperaturawypalania krzemianów magnezu waha sie w granicach 1500-1650 K w zaleznosci od skladu chemicznego. Wypalone krzemiany magnezu moga zawierac w swoim skladzie protoenstatyt, clyno-enstatyt, forsteryt, kwarc, krysto- balit, peryklaz i krzemiany baru — w przypadku dodawania baru. W dalszym stosowaniu sklad mineralogiczny nie ma wiekszego znaczenia, ale istotnejest aby tak dobrac sklad, stopien mielenia i warunki wypalania, zeby krzemiany magnezu zawieraly mozliwie najmniej wolnego MgO. Na przyklad zadawalajaca konwersje uzyskuje sie przy temperaturze wypalania 1600-1650 K dla skladu krzemianów magnezu pomiedzy enstatytem a forsterytem bez dodatku baru o ile sa one zmienione do wielkosci takiej, ze na sicie odpowiadajacym 10000 oczek na 1 cm2pozostaje ponizej 1% pozostalosci.Mielony krzemian magnezu rozdrabnia sie i miele za pomoca odpowiedniego urzadzenie do twardych surowców ceramcznych. Czas mielenia masy steatytowej zalezy od pozadanego stopnia rozdrobnienia w tej fazie.Gdy krzemian magnezu w masie steatytowej jest mialko rozdrobniony a sklad chemiczny samej masy nie wykracza poza normalne granice steatytów dostepnych w handlu, otrzymuje sie homogeniczna rozdrobniona strukture wypalonego ciala bez naprezen i samoistnych uszkodzen co gwarantuje dobra jakosc produktu.Jesli dobór skladu chemicznego jest prawidlowy, to przedzial wypalania mas steatytowych na bazie syntetycznych krzemianów magnezu jest nie mniejszy od 30 K co uznac mozna za zadawalajace.Masy steatytowe, zawierajace w swym skladzie krzemiany magnezu wytwarzane droga syn¬ tezy, zachowuja sie bardzo dobrze we wszystkich fazach procesu technologicznego i dlatego mozliwe jest wykorzystanie tych samych matryc i urzadzen do wytwarzania steatytu na bazie steatytów naturalnych.W zaleznosci od wyboru topnika, mozna otrzymwac wszystkie rodzaje steatytu wedlug normy DIN 40685. Ilosc krzemianów magnezu w masie zalezy od jego skladu i od procesu technologi¬ cznego, w którym przerabia sie mase. Takwiec, najnizsza ilosc wymaganajest w procesie prasowa¬ nia na sucho w przypadku stosowania forsterytu (okolo 15%) i najwyzsza dla masy do prasowania na mokro w przypadku stosowania enstatytu z dodatkiem baru (okolo 80%).Ponizej podano przyklady ^lustrujace wynalazek.Przyklad I. Masa steatytowa do prasowania na mokro, odlewania i plastycznego formowania.Syntetyczny krzemian magnezu 55-70% o skladzie MgO.Si02: 2MgO.Si02= 1:14 125510 (z dodatkiem baru w przypadku steatytu specjalnego) Materialy gliniaste (glina, kaolin, bentonit) 15-25% Topniki (z wyjatkiem BaC03), kwarc 5-25% Proces prowadzono przez mielenie na mokro w mlynie kulowym, z dodatkiem 30-32% wody i elektrolitów, do takiego stopnia rozdrobnienia, ze na sicie majacym 10000 oczek/cm2 pozostalosc wynosila ponizej 0,2%. Zmielona mase suszono przez rozpylenie. Nastepnie sporzadzono granulat do prasowania na mokro o maksymalnej zawartosci 17% dodatków (woda + srodki smarujace).Mase do wyciskania sporzadzano z dodatkiem 18-20% wody. W obu procesach stosowano mieszarki Z. Nastepnie formowano produkt, suszono i wypalano przy SK 10-12.Do odlewania mozna stosowac mase przed suszeniem rozpylowym. Charakterystyczne jest to, ze w procesie prasowania na mokro ilosc dodatków i kurczenie sie (calkowite skurczenie sie okolo 12%) sa znacznie nizsze niz dla tego samego rodzaju mas na bazie steatytu naturalnego, a zuzycie matryc jest nie wieksze niz w przypadku prasowania na mokro masy porcelanowej. Mozliwe jest równiez automatyczne prasowanie na mokro. Wytrzymalosc na zginanie w stanie suchym wynosi okolo 6MPa. Wlasnosci wypalonego steatytu w procesie mokrym spelniaja wymogi normy DIN 40685.Przyklad II. Sklad i wlasnosci masy do przerobu metoda prasowania na mokro i formowa¬ nia plastyfikujacego. Stosowane surowce: syntetyczny krzemian magnezowo-barowy 71%, glina 17%, kwarc 12%.Sklad chemiczny: Si02 58,2% AI2O3 4,0% Fe203 0,8% CaO 0,8% MgO 29,0% BaO 7,3% K20 + Na20 0,3% Razem 100,4% Wytrzymalosc na zginanie 175MPa. Liniowy wspólczynnik rozszerzalnosci cieplnej: w zakresie temperatur 20- 100°C 6,3 KIO"6 20- 600°C 7,5X10"6 20-1000°C 8,4 X10"6 Tangens delta (tg5 = 2 X 10~4 Przyklad III. Masa steatytowa do prasowania na sucho: Syntetyczny krzemian magnezu o skladzie 2 MgO.Si02 z ewentualnym dodatkiem baru 15-20% Talk 45-55% Materialy gliniaste (glina, bentonit, kaolin) 15-25% Topniki 0-10% Podstawowe parametry technologiczne: Mielenie prowadzono w mlynie kulowym do pozosta¬ losci 0,2% na sicie majacym 10000 oczek/cm2 z 36-29% dodatkiem wody i elektrolitów. Suszenie prowadzono do otrzymania granulatu o ciezarze objetosciowym 950-1000g/cm3 dla steatytu barowego i 900-950g/cm3 dla steatytu skaleniowego. Wypalanie prowadzono przy SK 10-12.Jesli dobrze dobierze sie dodatki i zastosuje sie optymalne warunki prasowania przenoszenie cisnienia jest nieco lepsze niz w przypadku masy na bazie steatytu naturalnego. Prasowane produkty maja doskonala wytrzymalosc w stanie suchym i z latwoscia moga byc poddane dalszemu przerobowi. Wytrzymalosc zmeczeniowa wynosi ponad 500000 prasowan. Wlasnosci cial po wypalaniu spelniaja wymogi normy DIN 40685.125510 5 Przyklad IV. Sklad i wlasnosci masy do przerobu matoda prasowania na sucho. Stoso¬ wane surowce: Syntetyczny krzemian magnezowo-barowy 20%, talk 50%, glina 20,5%, magnezyt 9,5%.Sklad chemiczny: Si02 57,0% AI2O3 4,5% Fe203 0,9% CaO 0,8% MgO 28,8% BaO 7,4% K20 + Na20 0,3% Razem 100,7% Wytrzymalosc na zginanie 168 MPa.Liniowy wspólczynnik rozszerzalnosci cieplnej: w zakresie temperatur 20- 100°C 6,2 X10"6 20- 600°C 7,7X10"6 20-1000°C 8,0 X10"6 Tangerts delta (tg 8 = 2 X 10"4) PLThe patent description was published: August 15, 1985. Inventor. Authorized by the patent: Nikolic Ruza, Arandjelovac (Yugoslavia). Method of producing soapstone masses. The subject of the invention is a method of producing steatite masses with very high plasticity and wide possibilities of changing the recipe. A known method is a ceramic insulating material made of mass consisting of 80-90% crude or calcined talc, 5-15% clay materials such as clay, bentonite, kaolin and 5-10% of fluxes containing alkaline earth metal compounds or alkalis, with a general granular variety of talc (steatite) ). The use of flake varieties is limited due to the tendency to laminate when forming products. The major drawback of the prior art methods for the production of steatite masses has been the use of talc as the main component, talc, which as a natural raw material tends to change its chemical composition and technological properties. Therefore, in order to maintain stable production and products within the dimensional tolerances and technical properties, it was necessary to strictly control all stages of the technological process or install devices for hemogenization of large amounts of talc. Other ingredients in the recipe in the amount of 15-20% do not sufficiently compensate for any changes that may occur. . A disadvantage in the production of soapstones to date is the relatively low plasticity of the sand. The use of clay materials is limited, on the one hand, by the need to introduce a certain amount of magnesium oxide, which ensures a high quality of steatite products, and on the other hand, by the need to add a certain amount of alkaline earth metal and alkali-containing fluxes and, thirdly, by the chemical composition of the clay components previously used. For this reason, there is very little possibility of changing the recipe of soapstone masses. A further disadvantage of the modern method of making soapstone masses was the use of free BaC03, belonging to the group of blood poisons, which can also cause lung cancer. In recent attempts to eliminate some of the aforementioned disadvantages of the steatite technology, attempts have been made to use synthetic raw materials, namely magnesium metasilicate based on carbonate or sulphate and silica, with the possible addition of mineralizers. However, it was not possible to plasticize the synthetic steatite based on metasilicate and the method was not found. The review of the publications suggests the use of enstatite (MgO. SiO2 obtained synthetically with or without the addition of mineralizers. The main problem with the use of enstatite is the plasticization of this synthetic raw material. Previous attempts at plasticization were based, firstly, on the presence of small, incoming up to 4%, the amount of free MgO, which by rehydration turns into colloidal Mg (OH) 2 giving the mass a certain plasticity and secondly by adding a very plastic synthetic steatite obtained by hydrotermic synthesis znej. Due to the high cost of such synthesis, this process was not widespread. Masses, the composition of which were mentioned in the relevant publications on synthetic soapstone, generally have the following disadvantages: insufficient plasticity, high Al20ja content, therefore a narrow firing range, instability and the associated deterioration high quality abrasion by or with dry pressing, high content of water and additives, significant crumbling and attachment to dies during wet pressing. These disadvantages have been limited by the use of synthetic soapstone. On the other hand, there has been no information to date about the use of synthetic sterite or mixtures with a similar composition. According to the invention, a method of producing steatite masses by grinding the ingredients of the mass containing magnesium silicates; clays and, if appropriate, auxiliaries, drying and firing, consists in using a synthetic magnesium silicate with the composition between enastatite with the formula MgO as the basic ingredient. SiO2 and forsterite of formula 2MgO.SiO2 with optional addition of barium in an amount of 15-80% by weight, firing is carried out to reduce the amount of free MgO to a minimum and plasticized by adding 15-20% by weight of clay components based on the mass, whereby In the case of dry pressing of steatite masses, 45-55% by weight of talc is added to the mass, while in the case of adding barium, it is used in the form of magnesium-barium silicate. This raw material is usually wet ground, dried and fired. Firing is carried out to minimize the amount of free MgO and is plasticized by adding 15-25% clay components based on the whole mass! The technological concept of the invention is based on the following premises: by the use of synthetically produced magnesium silicates with a minimum content of free MgO, especially those with a higher content of bound MgO (near forsterite), their percentage in the formula is reduced, and thus free MgO is formed. a place that can be filled with a clayey material with a convenient composition. In this way, the following basic problems of soapstone technology are solved, namely: - it is possible to produce completely synthetic soapstones with remarkable plasticity, which, due to the lack of interest in the particles, are suitable for wet pressing, plastic forming and product casting; - the possibility of obtaining dry pressing masses that do not differ significantly and essentially from the steatite masses based on the best steatites has been created, thanks to the fact that the ratio of the amount of talcum to the amount of other ingredients can be reduced to 1: 1 and that by this reduction the orientation of the talc particles is made and that, instead of soapstones, it is also usually possible to use cheaper talcumbers which fulfill the basic conditions for the soapstone production process; moreover, the content of abrasive components does not exceed 20% and does not cause abnormal wear of the dies; - it was possible to eliminate the toxic effect of barium steatite by binding barium in the form of silicate during the synthesis of magnesium silicate; - thanks to the greater flexibility of the composition, it became possible to adjust the masses more easily in the event of replacing one raw material with another or changing the operating conditions; - by eliminating the overwhelming effect of one component, greater stability and independence of the producer of soapstone masses from external factors was ensured. Also those countries that do not have their own talcum deposits but have magnesite or receive magnesium oxide from seawater can successfully produce steatite by dry pressing by importing a maximum of 50% talc of various origins, while for all other steatite production processes imported raw materials they are not needed, 125,510-3 - some reduction in the production costs of soapstone can be expected, provided that the production of magnesium silicates is carried out in a rational manner. The production costs of soapstone are reduced as the composition of magnesium silicate approaches the composition corresponding to ferrite. Synthetic magnesium silicates with a chemical composition ranging from enstatite to forsterite, can be produced in the simplest way from a mixture of magnesite and quartz sand, with the possible addition of barium carbonate, wet milling and filtration and subsequent pressing in a vacuum press of elements of appropriate dimensions, drying and firing in tunnel or chamber kilns. An alternative method involves grinding the slurry of the starting materials with a reduced amount of water, with the addition of electrolyte, spray drying and subsequent briquetting of the obtained granulate or, without pre-shaping, firing in refractory cassettes. By selecting the chemical composition, degree of fragmentation and firing conditions, it should be ensured that the produced route is syntheses synthetic magnesium silicates contained as little free magnesium oxide as possible. The fired magnesium silicates are crushed and ground using a suitable grinding device for solid ceramic raw materials. The grinding time of the soapstone masses depends in practice on the precision of grinding the magnesium silicates. If the manganese silicate in the soapstone mass is finely ground and the chemical composition of the mass itself does not exceed the limit values of the usual commercially available steatites, a homogeneous, fine-grained mass structure is obtained, without stresses. and without the appearance of spontaneous deterioration, which ensures good product quality. The firing temperature of magnesium silicates ranges between 1500-1650 K depending on the chemical composition. The fired magnesium silicates may contain protoenstatite, cin-enstatite, forsterite, quartz, crystallite, periclase and barium silicates - in the case of adding barium. In further use, the mineralogical composition is not of great importance, but it is essential that the composition, degree of grinding and firing conditions are chosen so that the magnesium silicates contain as little free MgO as possible. For example, a satisfactory conversion is obtained at a firing temperature of 1600-1650 K for the composition of magnesium silicates between enstatite and forsterite without the addition of barium, provided that they are changed to a size such that on a sieve corresponding to 10,000 mesh per 1 cm2 there is less than 1% residue. It is crushed and ground using a suitable hard ceramic machine. The grinding time of the soapstone mass depends on the desired degree of disintegration in this phase. When the magnesium silicate in the soapstone mass is finely divided and the chemical composition of the mass itself does not exceed the normal limits of commercially available steatites, a homogeneous fragmented structure of the burned body is obtained without stresses and spontaneous damage. guarantees good quality of the product. If the chemical composition is correct, then the firing interval of the steatite masses based on synthetic magnesium silicates is not less than 30 K, which can be considered satisfactory. The steatite masses containing magnesium silicates produced by the synthesis method retain works very well in all phases of the technological process and therefore it is possible to use the same matrices and equipment for the production of soapstone based on natural soapstones.Depending on the choice of the flux, all types of soapstone can be obtained according to DIN 40685. The amount of magnesium silicates by weight depends on on its composition and on the technological process in which the mass is processed. Thus, the lowest amount required for the dry pressing process when using forsterite (about 15%) and the highest for the wet pressing when using enstatite with barium (about 80%). The following are examples illustrating the invention. I. Steatite mass for wet pressing, casting and plastic forming. Synthetic magnesium silicate 55-70% with the composition MgO.Si02: 2MgO.Si02 = 1:14 125510 (with the addition of barium in the case of special steatite) Clay materials (clay, kaolin , bentonite) 15-25% Fluxes (except BaC03), quartz 5-25% The process was carried out by wet grinding in a ball mill with the addition of 30-32% water and electrolytes, to such a degree of fragmentation that on a sieve having 10,000 mesh / cm2 the residue was below 0.2%. The ground mass was spray dried. Then, granules for wet pressing were prepared with a maximum content of 17% of additives (water + lubricants). The extrusion mass was prepared with the addition of 18-20% water. Z mixers were used in both processes. The product was then molded, dried and fired at SK 10-12. The mass may be used for casting before spray drying. It is characteristic that in the process of wet pressing, the amount of additives and shrinkage (total shrinkage of about 12%) are much lower than for the same type of masses based on natural soapstone, and the wear of matrices is not greater than in the case of wet pressing porcelain. Automatic wet pressing is also possible. The bending strength in the dry state is about 6MPa. The properties of the fired soapstone in the wet process meet the requirements of DIN 40685. Example II. Composition and properties of the mass for processing by wet pressing and plasticizing molding. Raw materials used: synthetic magnesium-barium silicate 71%, clay 17%, quartz 12%. Chemical composition: Si02 58.2% Al2O3 4.0% Fe203 0.8% CaO 0.8% MgO 29.0% BaO 7, 3% K20 + Na20 0.3% Total 100.4% Flexural strength 175MPa. Linear coefficient of thermal expansion: in the temperature range 20-100 ° C 6.3 KIO "6 20-600 ° C 7.5X10" 6 20-1000 ° C 8.4 X10 "6 Tangent delta (tg5 = 2 X 10 ~ 4 Example III Steatite mass for dry pressing: Synthetic magnesium silicate of the composition 2 MgO.Si02 with optional addition of barium 15-20% Talc 45-55% Clay materials (clay, bentonite, kaolin) 15-25% Fluxes 0-10% Basic technological parameters: Grinding was carried out in a ball mill to a residue of 0.2% on a sieve having 10,000 mesh / cm2 with 36-29% addition of water and electrolytes Drying was carried out to obtain granules with a volumetric weight of 950-1000 g / cm3 for barium steatite and 900-950 g / cm3 for feldspar soapstone Firing was carried out at SK 10-12.If the additives are chosen correctly and the optimal pressing conditions are applied, the pressure transfer is slightly better than with a mass based on natural soapstone. The pressed products have excellent strength in condition dry and easily can be put on bad processing. The fatigue strength is over 500,000 irons. The properties of the body after firing meet the requirements of DIN 40685.125510 5 Example IV. Composition and properties of the mass for dry pressing. Raw materials used: Synthetic barium-magnesium silicate 20%, talc 50%, clay 20.5%, magnesite 9.5% Chemical composition: SiO2 57.0% Al2O3 4.5% Fe2O3 0.9% CaO 0, 8% MgO 28.8% BaO 7.4% K20 + Na20 0.3% Total 100.7% Flexural strength 168 MPa Linear coefficient of thermal expansion: in the temperature range 20-100 ° C 6.2 X10 "6 20 - 600 ° C 7.7X10 "6 20-1000 ° C 8.0 X10" 6 Tangerts delta (tg 8 = 2 X 10 "4) PL

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania mas steatytowych przez mielenie skladników masy zawierajacych krzemiany magnezu, gline oraz ewentualnie substancje pomocnicze, suszenie i wypalanie, zna¬ mienny tym, ze jako podstawowy skladnik stosuje sie syntetyczny krzemian magnezu o skladzie pomiedzy enstatytem a forsterytem, z ewentualnym dodatkiem baru, w ilosci 15-80% wagowych, prowadzi sie wypalanie do obnizenia do minimum ilosci wolnego MgO i plastyfikuje przez dodanie 15-20% wagowych skladników gliniastych w przeliczeniu na mase, przy czym w przypadku prasowania mas steatytowych na sucho do masy dodaje sie 45-55% wagowych talku.Claims 1. Method for the production of steatite masses by grinding the ingredients of the mass containing magnesium silicates, clay and optionally auxiliary substances, drying and firing, characterized by the fact that synthetic magnesium silicate is used as the basic ingredient, with a composition between enstatite and forsterite, with the possible addition of barium in an amount of 15-80% by weight, firing is carried out to reduce the amount of free MgO to a minimum and plasticized by adding 15-20% by weight of clay components, based on the mass, while in the case of dry pressing of the steatite masses, 45 - 55% by weight of talc. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w przypadku dodawania baru stosuje sie go w postaci krzemianu magnezowo-barowego. PL2. The method according to claim A process according to claim 1, characterized in that when barium is added it is used in the form of magnesium barium silicate. PL
PL22350880A 1979-04-17 1980-04-16 Method of manufacture of steatite bodies PL125510B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
YU91179A YU40556B (en) 1979-04-17 1979-04-17 Process for obtaining steatite

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL223508A1 PL223508A1 (en) 1981-02-13
PL125510B1 true PL125510B1 (en) 1983-05-31

Family

ID=25551963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL22350880A PL125510B1 (en) 1979-04-17 1980-04-16 Method of manufacture of steatite bodies

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE3014861C2 (en)
PL (1) PL125510B1 (en)
YU (1) YU40556B (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD5484A (en) *
DD23714A (en) *

Also Published As

Publication number Publication date
DE3014861A1 (en) 1980-10-23
YU91179A (en) 1983-06-30
DE3014861C2 (en) 1984-07-12
PL223508A1 (en) 1981-02-13
YU40556B (en) 1986-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2642607C (en) Coarse-ceramic refractory batch and refractory product made therefrom
WO1997006117A1 (en) Synthetic clay for ceramics and process for preparing the same
US2071452A (en) Low dielectric loss ceramic product and method of making
US5420087A (en) Refractory or fireproof brick as tin bath bottom brick
US3652307A (en) Alumina refractories
US5389583A (en) Process for the preparation of a silicate-bound material
EP0794161B1 (en) Process for producing heat-accumulator ceramic blocks from red clays of the bayer process
CN109320224A (en) A kind of material and preparation method thereof of high-purity cordierite combination mullite
EP1513850B1 (en) Silicon composition
US4476235A (en) Green molded product containing asbestos tailings suitable for firing
CN113754451A (en) Refractory brick prepared from industrial solid waste and preparation method thereof
KR101417587B1 (en) Composition for Ceramic Ware with High Heat-Resistance and Thermal Shock Resistance and Method For Preparing the Ceramic Ware Using the Composition
US3008842A (en) Basic refractory insulating shapes
CN100457254C (en) Alkliproof corrosion resistant ceramic packing and producing technique
EP0087474A1 (en) Clay products and process for their production
PL125510B1 (en) Method of manufacture of steatite bodies
KR100390171B1 (en) Manufacturing process of Low temperature firing Bone China
US4214910A (en) Process for the production of products from naturally-occurring magnesium orthosilicate-rich rocks
KR20010077878A (en) Ceramics comprising crystalline mullite and methods for making thereof
US3640739A (en) High alumina refractories
WO1995009820A1 (en) Body containing deposited corundum and process for producing the body
JP2005179101A (en) Forsterite raw material composition and method of manufacturing forsterite sintered compact using the same
CN116178993B (en) Spray paint for spherical roof of iron-making hot blast stove and baking method thereof
US3384500A (en) Refractory
KR100276253B1 (en) Manufacturing method of sintered magnesia