RU2053974C1 - Ceramic pieces production method - Google Patents
Ceramic pieces production method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2053974C1 RU2053974C1 SU5066415A RU2053974C1 RU 2053974 C1 RU2053974 C1 RU 2053974C1 SU 5066415 A SU5066415 A SU 5066415A RU 2053974 C1 RU2053974 C1 RU 2053974C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- floating substances
- pieces
- mixture
- ceramic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии изготовления керамических изделий, преимущественно строительного кирпича, методом пластического формования. The invention relates to the technology of manufacturing ceramic products, mainly building bricks, by plastic molding.
В основном строительный кирпич получают методом пластического формования. Для улучшения спекаемости глины при обжиге и для упрочнения керамических изделий в шихту, содержащую обычно глину, отощитель и выгорающие добавки, вносят активирующие добавки (вещества-плавни). Нерастворимые или малорастворимые в воде плавни (полевые шпаты, сиениты, доломит, магнезит, флюорит, окись свинца) дефицитны. А использовать такие дешевые и эффективные плавни, как техническую соду и отходы ее производства [1] природный или искусственный сульфат натрия и другие, хорошо растворимые в воде вещества-плавни, можно только при полусухом формовании керамических изделий. Basically, building bricks are produced by plastic molding. In order to improve clay sintering ability during firing and to strengthen ceramic products, activating additives (melting agents) are added to the mixture, which usually contains clay, a detergent and burnable additives. Insoluble or poorly soluble in water meadows (feldspars, syenites, dolomite, magnesite, fluorite, lead oxide) are scarce. And it is possible to use such cheap and effective fluids as technical soda and waste from its production [1] natural or artificial sodium sulfate and other smoothly soluble substances in water by semi-dry molding of ceramic products.
Действительно, при пластическом формовании исходные изделия с влажностью 18-24% должны быть высушены перед обжигом до влажности 4-7% В процессе сушки происходит перенос растворимых в воде плавней к наружной поверхности. Из-за перераспределения водорастворимых плавней глина спекается неравномерно по объему керамического изделия, а кроме того, керамические изделия, находящиеся при обжиге в контакте, могут сплавиться в единый монолит. При полусухом формовании керамических изделий перенос растворимых в воде плавней к наружной поверхности изделий в процессе сушки невелик. Indeed, during plastic molding, the original products with a moisture content of 18-24% must be dried before firing to a moisture content of 4-7%. In the drying process, water-soluble fluxes are transferred to the outer surface. Due to the redistribution of water-soluble fluids, clay is sintered unevenly in the volume of the ceramic product, and in addition, ceramic products that are in contact during firing can be fused into a single monolith. During the semi-dry molding of ceramic products, the transfer of water-soluble fluxes to the outer surface of the products during the drying process is small.
Известно, что термической обработкой некоторых водорастворимых веществ получают плавни, пригодные при пластическом формовании керамических изделий. Например, известно, что отходы легкоплавкого стекла используют для увеличения прочности строительного кирпича [2]
Недостатком такого способа получения керамических изделий повышенной прочности является энергоемкость процесса, так как нерастворимые в воде плавни получают сплавлением песка с содой или сульфатом натрия и размалыванием кусков стекла в мелкий порошок.It is known that by heat treatment of some water-soluble substances, fins suitable for plastic molding of ceramic products are obtained. For example, it is known that fusible glass waste is used to increase the strength of building bricks [2]
The disadvantage of this method of obtaining ceramic products of increased strength is the energy intensity of the process, since water-insoluble fins are obtained by fusing sand with soda or sodium sulfate and grinding pieces of glass into fine powder.
Наиболее близким к предлагаемому решению является способ изготовления строительных кирпичей из шихты, включающей глину, отощитель, выгорающие добавки и силикат-глыбу (плавень) в количестве свыше 0,5% от массы шихты путем измельчения плавней c частью сухого шликера глины, смешивания, увлажнения, пластического формования, сушки и обжига керамических изделий [3] Силикат-глыба медленно растворяется в холодной воде, поэтому это вещество можно использовать для изготовления керамических изделий методом пластического формования. Closest to the proposed solution is a method of manufacturing building bricks from a mixture, including clay, a scrubber, burnable additives and a silicate block (melt) in an amount of more than 0.5% by weight of the mixture by grinding marshes with part of a dry clay slip, mixing, moistening, plastic molding, drying and firing of ceramic products [3] The silicate block slowly dissolves in cold water, so this substance can be used for the manufacture of ceramic products by plastic molding.
Недостатком указанного способа изготовления керамических изделий является использование энергоемкого сырья, получаемого сплавлением технической соды или сульфата натрия с песком, и энергоемкость процесса измельчения значительной части шихты (сухого шликера глины) совместно с силикат-глыбой. Кроме того, содержащиеся в силикат-глыбе силикаты натрия Na2SiO3 и Na2Si2O5 слабо реагируют с компонентами шихты даже при малом размере частиц и имеют температуру плавления свыше 1000оС. Настоящее решение направлено на увеличение прочности керамических изделий, получаемых методом пластического формования.The disadvantage of this method of manufacturing ceramic products is the use of energy-intensive raw materials obtained by fusion of technical soda or sodium sulfate with sand, and the energy consumption of the process of grinding a significant part of the charge (dry clay slip) together with a silicate block. Also contained in the block of silicate sodium silicate Na 2 SiO 3 and Na 2 Si 2 O 5, weakly react with the components of the charge, even when a small particle size and have a melting point above 1000 ° C. This solution is aimed at increasing the strength of ceramic products produced plastic molding method.
Технический результат достигается тем, что согласно предлагаемому способу изготовления керамических изделий из шихты, включающей глину, отощитель, выгорающие топливные добавки и растворимые в воде плавни, в количестве свыше 0,5% от массы шихты, путем измельчения компонентов, смешивания, увлажнения, пластического формования, сушки и обжига, перед смешиванием шихты плавни высушивают и перемешивают с органическим гидрофобным веществом, например отходами переработки нефти или жира, в количестве свыше 4% от веса плавней, но не более 4% от веса шихты до получения порошка с покрытием или пасты, а затем смешивают с остальными увлажненными компонентами шихты. The technical result is achieved by the fact that according to the proposed method for the manufacture of ceramic products from a mixture, including clay, a scrubber, burnable fuel additives and water-soluble fluxes, in an amount of more than 0.5% by weight of the mixture, by grinding the components, mixing, moistening, plastic molding , drying and roasting, before mixing the mixture, the melt is dried and mixed with an organic hydrophobic substance, for example waste oil or fat, in an amount of more than 4% by weight of the melt, but not more than 4% of the weight of hty to obtain a powder coated or paste and then mixed with the remaining components of the moistened blend.
Отличительными признаками способа изготовления керамических изделий являются: высушивание водорастворимых плавней после их измельчения, перемешивание с гидрофобным веществом в количестве свыше 4% от веса плавней, но не более 4% от веса шихты для образования гидрофобной оболочки на частицах порошка плавней, увлажнение остальных компонентов шихты перед смешиванием с плавнями, чтобы предотвратить разрушение гидрофобной оболочки. Distinctive features of the method of manufacturing ceramic products are: drying water-soluble fluxes after grinding, mixing with a hydrophobic substance in an amount of more than 4% by weight of the fluxes, but not more than 4% of the weight of the mixture to form a hydrophobic shell on the particles of the powder of the fluxes, moistening the remaining components of the mixture before mixing with fins to prevent the destruction of the hydrophobic shell.
Увеличение прочности керамических изделий достигается за счет более равномерного распределения водорастворимых плавней в объеме изделий после их сушки. Кроме того, в качестве плавней можно использовать техническую соду и сульфат натрия, которые реагируют с компонентами шихты уже при 500-800оС, а при температуре около 850оС расплавляются, что улучшает спекаемость глины и увеличивает прочность изделий.An increase in the strength of ceramic products is achieved due to a more uniform distribution of water-soluble fluxes in the volume of products after drying. Furthermore, fluxing agents may be used as technical soda and sodium sulfate, which react with the components of the burden is already at 500-800 ° C, and at a temperature of about 850 ° C melt, which improves sinterability and increases clay product strength.
Изменение количества гидрофобного вещества относительно массы плавней приводит к изменению толщины гидрофобной оболочки на частицах плавней. Поскольку растворение плавней происходит через дефекты гидрофобной оболочки, то чем толще оболочка, тем меньшее количество растворимых в воде плавней будет переноситься из объема к поверхности керамических изделий в процессе их сушки. Для равномерного распределения плавней по объему керамических изделий необходимо также, чтобы частицы плавней не слипались в твердые комки размером более 1 мм. Поэтому при использовании в качестве гидрофобного вещества отходов переработки нефти или жира с вязкостью более 100 (Па · с) при 20оС, например битума, его количество не должно превышать 10-20% от массы плавней. Конкретное значение максимального количества битума зависит от размера частиц плавней. Чем меньше размер частиц и больше удельная поверхность плавней после их измельчения, тем больше битума можно использовать в приготовлении порошка. При использовании гидрофобного вещества с меньшей вязкостью его количество не должно превышать 4% от массы шихты, но может превысить количество плавней в шихте (обычно 0,5-3%).A change in the amount of hydrophobic substance relative to the mass of the plains leads to a change in the thickness of the hydrophobic shell on the particles of the plains. Since the dissolution of the melt occurs through defects in the hydrophobic shell, the thicker the shell, the smaller the number of water-soluble fluxes will be transferred from the volume to the surface of the ceramic products during their drying. For a uniform distribution of the melt in the volume of ceramic products, it is also necessary that the particles of the melt do not stick together in solid lumps larger than 1 mm Therefore, when used as a hydrophobic substance or waste oil refining fat with a viscosity of more than 100 (Pa · s) at 20 ° C, such as bitumen, it should not exceed 10-20% by weight of fluxing. The specific value of the maximum amount of bitumen depends on the particle size of the floaters. The smaller the particle size and the larger the specific surface of the meadows after grinding, the more bitumen can be used in the preparation of the powder. When using a hydrophobic substance with a lower viscosity, its amount should not exceed 4% of the mass of the charge, but may exceed the number of smoothers in the charge (usually 0.5-3%).
Сушка минерального порошка плавней, например, при температуре выше 100оС и атмосферном давлении необходима для хорошей адгезии гидрофобизирующего вещества к частицам плавней. Смешивание плавней в гидрофобной оболочке с увлажненными компонентами шихты сохранит эту оболочку от разрушения.Drying mineral powder fluxing agents, for example, at a temperature above 100 ° C and atmospheric pressure required for good adhesion to the hydrophobicizing substance fluxing particles. Mixing the dams in the hydrophobic shell with the moistened components of the charge will save this shell from destruction.
Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.
Растворимые в воде плавни, например сульфат натрия Na2SO4 дозируют и измельчают до размера частиц 0,05-0,5 мм. Полученный порошок нагревают до 160-180оС и пересыпают в емкость с расплавленным битумом, например марки БН 60/90. Для равномерного распределения битума порошок перемешивают лопастной мешалкой 80 об/мин не менее 2,5 мин. После этого смесь добавляют к дозированному количеству глины, отощителя и выгорающих топливных добавок с влажностью 19-21% и перемешивают. Формуют изделия под давлением до 90 кг/см2 в виде образцов-цилиндров высотой и диаметром 20 мм. Сушат при 40-80оС до 4-7% влажности и обжигают в электрических печах при 1000оС в течение 2 ч.Water-soluble fluids, for example sodium sulfate Na 2 SO 4, are dosed and ground to a particle size of 0.05-0.5 mm. The resulting powder is heated to 160-180 about C and pour into a container with molten bitumen, for example grade BN 60/90. For a uniform distribution of bitumen, the powder is mixed with a blade stirrer of 80 rpm for at least 2.5 minutes. After that, the mixture is added to the dosed amount of clay, a detergent and burnable fuel additives with a moisture content of 19-21% and mixed. Products are molded under pressure up to 90 kg / cm 2 in the form of cylinder samples with a height and diameter of 20 mm. Dried at 40-80 ° C to 4-7% moisture and calcined in the electric furnace at 1000 C for 2 hours.
Для сравнения с прототипом по известному способу водорастворимое вещество-плавень силикат-глыбу дозируют и измельчают совместно с сухим шликером глины в количестве 15% от общей массы глины до удельной поверхности около 2,5 тыс. см2/г (средний размер частиц около 10 мкм), затем увлажняют и перемешивают с шихтой. Формуют изделия под давлением до 90 кг/см2 в виде образцов-цилиндров высотой и диаметром 20 мм. Сушат при 40-80оС до 4-7% влажности и обжигают в электрических печах при 1000оС в течение 2 ч.For comparison with the prototype of the known method, a water-soluble substance-melt silicate block is dosed and crushed together with a dry clay slurry in an amount of 15% of the total clay mass to a specific surface of about 2.5 thousand cm 2 / g (average particle size of about 10 microns ), then moisten and mix with the charge. Products are molded under pressure up to 90 kg / cm 2 in the form of cylinder samples with a height and diameter of 20 mm. Dried at 40-80 ° C to 4-7% moisture and calcined in the electric furnace at 1000 C for 2 hours.
Химический состав глины, мас. SiO2 68,5-72,2; Al2O3 + TiO2 14-14,5; Fe2O3 + FeO 4,6-4,8; CaO 0,6-1; MgO 1,2-2,2; SO3 0,1; Na2O + K2O 3-4; п.п.п. 3,7-5.The chemical composition of clay, wt. SiO 2 68.5-72.2; Al 2 O 3 + TiO 2 14-14.5; Fe 2 O 3 + FeO 4.6-4.8; CaO 0.6-1; MgO 1.2-2.2; SO 3 0.1; Na 2 O + K 2 O 3-4; p.p.p. 3.7-5.
Глина умеренно пластичная, усадка при сушке 8-8,5%
Химический состав отощителя, мас. SiO2 50-57; Al2O3 + TiO2 25-30; Fe2O3 + FeO 6-7; CaO 3-4; MgO 2-3; SO3 0,5-1; Na2O + K2O 1-2; п.п.п. 3-10. Удельная поверхность 3-5 тыс. см2/г, плотность 2-2,1 г/см3.Clay is moderately plastic, shrinkage during drying is 8-8.5%
The chemical composition of the detergent, wt. SiO 2 50-57; Al 2 O 3 + TiO 2 25-30; Fe 2 O 3 + FeO 6-7; CaO 3-4; MgO 2-3; SO 3 0.5-1; Na 2 O + K 2 O 1-2; p.p.p. 3-10. The specific surface is 3-5 thousand cm 2 / g, the density is 2-2.1 g / cm 3 .
Опилки зольная часть 2% содержание фракций с длиной меньше 1 мм не более 20% с длиной меньше 3 мм не менее 80% В табл. 1 приведены значения прочности керамических изделий на сжатие в зависимости от количества плавней. Керамические изделия изготавливались по известному и по предлагаемому способам при одинаковом составе шихты. Sawdust
Значения прочности керамических изделий приведены в относительных единицах, а именно, относительно прочности керамических изделий на сжатие без плавней 155 кг/см2. Значение плотности керамических изделий для данного состава шихты в зависимости от содержания плавней незначительно изменялось около 1,7 г/см3.The strength values of ceramic products are given in relative units, namely, relative to the strength of ceramic products in compression without smoothing 155 kg / cm 2 . The density value of ceramic products for a given composition of the charge, depending on the content of the plains, slightly varied about 1.7 g / cm 3 .
В табл. 2 приведены значения прочности керамических изделий на сжатие в зависимости от отношения массы гидрофобного вещества (битум) к массе плавней (сульфат натрия). Масса плавней в шихте при этом была фиксирована значением 4% Керамические изделия изготавливались по предлагаемому способу при одинаковом составе шихты. Значения прочности керамических изделий приведены в относительных единицах, а именно, относительно прочности керамических изделий на сжатие без плавней 179 кг/см2. Значение плотности керамических изделий для данного состава шихты в зависимости от содержания плавней незначительно изменялось около 1,8 г/см2.In the table. Figure 2 shows the compressive strength of ceramic products depending on the ratio of the mass of hydrophobic substance (bitumen) to the mass of fluxes (sodium sulfate). The mass of the smoothers in the charge was fixed at a value of 4%. Ceramic products were made according to the proposed method with the same composition of the charge. The strength values of ceramic products are given in relative units, namely, relative to the strength of ceramic products in compression without smoothing 179 kg / cm 2 . The density value of ceramic products for a given composition of the charge, depending on the content of the plains, slightly varied about 1.8 g / cm 2 .
Таким образом, образцы, изготовленные по предлагаемому способу, характеризуются прочностью, превышающей характеристики прототипа. Кроме того, показано, что использование порошка плавней с покрытием гидрофобным веществом приводит к увеличению прочности керамических изделий за счет более равномерного распределения плавней в объеме керамических изделий. Реализация данного технического предложения, кроме того, позволит удешевить производство керамических изделий по сравнению с известным способом-прототипом, так как дефицитное и энергоемкое сырье силикат-глыба заменяется на дешевые вещества, например, природный или искусственный сульфат натрия. Энергоемкость производства снижается, так как не нужно готовить сухой шликер глины и измельчать его совместно с силикат-глыбой. Thus, the samples made by the proposed method are characterized by strength exceeding the characteristics of the prototype. In addition, it is shown that the use of powder of dams coated with a hydrophobic substance leads to an increase in the strength of ceramic products due to a more uniform distribution of fades in the volume of ceramic products. The implementation of this technical proposal, in addition, will make it possible to reduce the cost of production of ceramic products in comparison with the known prototype method, since scarce and energy-intensive raw materials of a silicate block are replaced with cheap substances, for example, natural or artificial sodium sulfate. The energy intensity of production is reduced, since it is not necessary to prepare a dry clay slip and grind it together with a silicate block.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5066415 RU2053974C1 (en) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | Ceramic pieces production method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5066415 RU2053974C1 (en) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | Ceramic pieces production method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2053974C1 true RU2053974C1 (en) | 1996-02-10 |
Family
ID=21615226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5066415 RU2053974C1 (en) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | Ceramic pieces production method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2053974C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2488567C1 (en) * | 2012-01-17 | 2013-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" | Crude mixture for ceramic articles |
| RU2648130C1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-03-22 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mixture for making bricks |
-
1992
- 1992-09-29 RU SU5066415 patent/RU2053974C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 594077, кл. C 04B 33/00, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР N 1020399, кл. C 04B 33/00, 1982. 3. Авторское свидетельство СССР N 1379283, кл. C 04B 33/02, 1986. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2488567C1 (en) * | 2012-01-17 | 2013-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" | Crude mixture for ceramic articles |
| RU2648130C1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-03-22 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mixture for making bricks |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3038679B2 (en) | Porcelain tile | |
| JPH072536A (en) | Fire brick as bed of tin bath | |
| CN118164780B (en) | Non-backing plate bare fired water permeable brick and preparation method thereof | |
| CN107902966A (en) | A kind of unburned red mud porcelain granule mixture and preparation method thereof | |
| RU2053974C1 (en) | Ceramic pieces production method | |
| FI76062B (en) | FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV MINERALULLSPRODUKTER. | |
| KR20000072111A (en) | Composition for lightweight aggregate and method for manufacturing the same | |
| CN1406215A (en) | Monolithic refractory for waste pyrolysis furnace and waste pyolysis furnace using the same | |
| RU2154042C1 (en) | High-temperature heat-insulation material and method of manufacture thereof | |
| KR20020044899A (en) | Composition for lightweight aggregate and method for manufacturing the same | |
| RU2081088C1 (en) | Ceramic mass | |
| KR20030083497A (en) | Composition and manufacturing method of low temperature sintering bricks for construction | |
| SU1456386A1 (en) | Composition for producing sintered porous ceramic material | |
| KR20000040829A (en) | Method for producing fly ash brick | |
| RU2209795C2 (en) | Raw mixture for preparing ceramic article, mainly brick | |
| KR19980024175A (en) | Manufacturing method of ceramics using waste | |
| KR960011327B1 (en) | Process for the preparation of magnetic tail using paper sludge ashes | |
| RU2148566C1 (en) | Mixture for manufacturing fireclay articles and method of preparation of refractories | |
| SU586147A1 (en) | Ceramic compound | |
| SU968010A1 (en) | Batch and method for making ceramic tiles | |
| JP4275785B2 (en) | Raw material for ceramics moldings and ceramic moldings using the same | |
| KR100248938B1 (en) | Method of manufacturing calcined tile using waste foundry sand | |
| JPH1072270A (en) | Production of paving material excellent in water retentivity | |
| KR100213324B1 (en) | Process for producing tail materials | |
| EP4370479A1 (en) | Body composition containing paper industry waste, lightweight ceramic product obtained with said composition and method for obtaining said product |