RU2318771C1 - Method of manufacture of wall ceramic articles with the use of ground crystallized glass, charge for manufacture of wall ceramic articles and filler for wall ceramic articles - Google Patents
Method of manufacture of wall ceramic articles with the use of ground crystallized glass, charge for manufacture of wall ceramic articles and filler for wall ceramic articles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2318771C1 RU2318771C1 RU2007100748/03A RU2007100748A RU2318771C1 RU 2318771 C1 RU2318771 C1 RU 2318771C1 RU 2007100748/03 A RU2007100748/03 A RU 2007100748/03A RU 2007100748 A RU2007100748 A RU 2007100748A RU 2318771 C1 RU2318771 C1 RU 2318771C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crystallized glass
- cullet
- wall ceramic
- mass
- amount
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к производству стеновой керамики и может быть использовано для получения теплоизоляционных изделий - кирпича, блоков, стеновых панелей и др.The invention relates to the production of wall ceramics and can be used to obtain insulation products - bricks, blocks, wall panels, etc.
Известны способ изготовления стенового керамического изделия и сырьевая шихта для него, включающая молотую глину (53-93 мас.%) и заполнитель в виде зерен, расширяющихся в процессе нагревания с первоначальным размером не более 2 мм, состоящих из вермикулита, или гидрофлогопита, или гидробиотита (2-42 мас.%) и отощителя - песка, или золы, или шлака с размером частиц не более 2 мм (4-45 мас.%). Из перемешанной массы пластическим способом формуют изделия в виде кирпича, блоков, стеновых панелей, которые после сушки обжигают в тоннельной печи при 950°С с изотермической выдержкой 2 часа [Патент РФ №1780276, кл. 6 С04В 33/00, 1995].A known method of manufacturing a wall ceramic product and a raw material charge for it, including ground clay (53-93 wt.%) And aggregate in the form of grains expanding during heating with an initial size of not more than 2 mm, consisting of vermiculite, or hydrophlogopite, or hydrobiotite (2-42 wt.%) And a scrubber - sand, or ash, or slag with a particle size of not more than 2 mm (4-45 wt.%). From the mixed mass, plastic products are molded in the form of bricks, blocks, wall panels, which, after drying, are fired in a tunnel oven at 950 ° C with an isothermal exposure of 2 hours [RF Patent No. 1780276, cl. 6 C04B 33/00, 1995].
Недостатками способа, сырьевой шихты и заполнителя являются высокая плотность получаемых стеновых керамических изделий (1850...1990 кг/м3), что требует увеличения затрат материалов на стадии изготовления и, как следствие этого, утяжеляет массу стеновых конструкций; высокая огневая усадка (до 5...7,9 об.%), что способствует возникновению напряжений и дефектов структуры, отрицательно влияющих на прочностные характеристики обожженного материала. Эти недостатки ухудшают технологические и эксплуатационные характеристики стеновых керамических изделий.The disadvantages of the method, the raw material charge and aggregate are the high density of the obtained wall ceramic products (1850 ... 1990 kg / m 3 ), which requires an increase in the cost of materials at the manufacturing stage and, as a result, makes the mass of wall structures heavier; high fire shrinkage (up to 5 ... 7.9 vol.%), which contributes to the occurrence of stresses and structural defects that adversely affect the strength characteristics of the calcined material. These shortcomings worsen the technological and operational characteristics of wall ceramic products.
Наиболее близкими к предлагаемому решению являются способ изготовления стеновых керамических изделий, сырьевая шихта и заполнитель для них. Способ заключается в смешивании молотой глины - 60-97 мас.% и заполнителя - остальное в виде гидрофобизированных гранул размером 0,1-2,0 мм, полученных из стеклобоя, молотого совместно с 1-6% от массы стеклобоя порообразователем - карбонатом кальция, при этом количество гидрофобизатора составляет 1...10% от массы стеклобоя. Из перемешанной массы формуют изделия, которые после сушки обжигают в тоннельной печи при 950°С с изотермической выдержкой 2 часа [Патент РФ №2277520, кл. 6 С04В 33/02, 2005].Closest to the proposed solution are a method of manufacturing wall ceramic products, raw material charge and aggregate for them. The method consists in mixing ground clay - 60-97 wt.% And aggregate - the rest is in the form of hydrophobized granules with a size of 0.1-2.0 mm, obtained from cullet, ground together with 1-6% by weight of cullet with a blowing agent - calcium carbonate, the amount of water repellent is 1 ... 10% of the mass of cullet. Products are formed from the mixed mass, which after drying are fired in a tunnel oven at 950 ° C with an isothermal exposure of 2 hours [RF Patent No. 2277520, cl. 6 C04B 33/02, 2005].
Недостатками прототипа являются наличие общей усадки при сушке и обжиге и недостаточная прочность получаемых стеновых керамических изделий, а также ограничение в использовании сырьевых компонентов из-за невозможности использования тугоплавких глин.The disadvantages of the prototype are the presence of general shrinkage during drying and firing and the insufficient strength of the resulting wall ceramic products, as well as the limitation in the use of raw materials due to the inability to use refractory clays.
Предлагаемое изобретение решает задачу расширения арсенала технических средств, в том числе и расширение сырьевой базы за счет использования тугоплавких глин, для производства малоусадочных и безусадочных стеновых керамических изделий с сохранением и увеличением их прочности.The present invention solves the problem of expanding the arsenal of technical means, including expanding the raw material base through the use of refractory clays, for the production of non-shrink and non-shrink wall ceramic products with preservation and increase of their strength.
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления стеновых керамических изделий, включающем смешивание молотой глины в количестве 60-97 мас.% с заполнителем - остальное в виде гидрофобизированных гранул размером 0,1-2,0 мм, полученных из стеклобоя, молотого совместно с 1-6% от массы стеклобоя порообразователем - карбонатом кальция, увлажнение, формование сырцовых изделий пластическим способом либо способом полусухого прессования, сушку и обжиг, согласно предлагаемому решению в качестве стеклобоя используют кристаллизованные стекла, при этом при помоле кристаллизованного стекла и порообразователя дополнительно вводят оксид алюминия в количестве 5,0...20,0% по отношению к массе кристаллизованного стекла, а обжиг проводят при температуре 910-945°С.The technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing wall ceramic products, comprising mixing ground clay in an amount of 60-97 wt.% With aggregate - the rest is in the form of hydrophobized granules with a size of 0.1-2.0 mm, obtained from cullet, ground together 1-6% of the mass of cullet with a pore former - calcium carbonate, moistening, molding raw products by plastic or semi-dry pressing, drying and firing, according to the proposed solution, crystallized cullet is used flowed, wherein when grinding the crystallized glass and a blowing agent is further added alumina in an amount of 5.0 ... 20.0% by weight of crystallized glass, and firing is carried out at a temperature of 910-945 ° C.
Технический результат достигается тем, что в сырьевой шихте для изготовления стеновых керамических изделий, включающей молотую глину - 60-97 мас.% и заполнитель - остальное в виде гидрофобизированных гранул размером 0,1-2,0 мм, полученных из стеклобоя, молотого совместно с 1-6% от массы стеклобоя порообразователем - карбонатом кальция, согласно предлагаемому решению вышеуказанный заполнитель в качестве стеклобоя содержит кристаллизованные стекла, а ядра гранул дополнительно содержат оксид алюминия в количестве 5,0...20,0% по отношению к массе кристаллизованного стекла.The technical result is achieved in that in the raw material mixture for the manufacture of wall ceramic products, including ground clay - 60-97 wt.% And aggregate - the rest is in the form of hydrophobized granules with a size of 0.1-2.0 mm, obtained from cullet, ground together 1-6% of the mass of cullet with a pore former - calcium carbonate, according to the proposed solution, the aforementioned filler as cullet contains crystallized glass, and the core of the granules additionally contain aluminum oxide in an amount of 5.0 ... 20.0% with respect to the weight of allizovannogo glass.
Результат достигается с помощью заполнителя для стеновых керамических изделий в виде гранул размером 0,1-2,0 мм, состоящих из ядра и оболочки из гидрофобизатора, причем ядром является связанная между собой смесь дробленого боя стекла и порообразователя - карбоната кальция, взятого в количестве 1-6% от массы стеклобоя, при этом согласно предлагаемому решению материал ядра в качестве стеклобоя содержит кристаллизованные стекла, а ядро гранул заполнителя дополнительно содержит оксид алюминия в количестве 5,0...20,0% по отношению к массе кристаллизованного стекла.The result is achieved using a filler for wall ceramic products in the form of granules with a size of 0.1-2.0 mm, consisting of a core and a shell made of water repellent, the core being a mixture of crushed glass breakage and blowing agent - calcium carbonate, taken in an amount of 1 -6% by weight of cullet, while according to the proposed solution, the core material as cullet contains crystallized glass, and the core of aggregate granules additionally contains aluminum oxide in an amount of 5.0 ... 20.0% relative to the crystallization mass oval glass.
Сравнение предлагаемого решения с прототипом позволило установить, что оно отличается введением заполнителя в виде гранулированного и гидрофобизированного кристаллизованного стекла (молотого совместно с карбонатом кальция), при этом ядро заполнителя дополнительно содержит оксид алюминия в количестве 5,0...20,0% по отношению к массе кристаллизованного стекла, а также предложенной авторами температурой обжига изделий. Таким образом, предлагаемое решение обладает критерием «новизна».Comparison of the proposed solution with the prototype made it possible to establish that it differs by the introduction of a filler in the form of granular and hydrophobized crystallized glass (ground together with calcium carbonate), while the core of the filler additionally contains aluminum oxide in an amount of 5.0 ... 20.0% with respect to to the mass of crystallized glass, as well as the firing temperature of the products proposed by the authors. Thus, the proposed solution has the criterion of "novelty."
При изучении других технических решений использование предложенного авторами введения в состав сырьевой шихты для изготовления стеновых керамических изделий заполнителя в виде гранулированного и гидрофобизированного кристаллизованного стекла (молотого совместно с карбонатом кальция), причем ядро заполнителя дополнительно содержит оксид алюминия в количестве 5,0...20,0% по отношению к массе кристаллизованного стекла, а также обжига изделий при температуре 900-945°С не выявлено, таким образом заявляемое решение не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «изобретательский уровень».In the study of other technical solutions, the use of the filler’s introduction to the composition of the raw material charge for the manufacture of wall ceramic products of the filler in the form of granular and hydrophobized crystallized glass (ground together with calcium carbonate), the core of the filler additionally containing aluminum oxide in an amount of 5.0 ... 20 , 0% with respect to the mass of crystallized glass, as well as firing of products at a temperature of 900-945 ° C, were not identified, therefore, the claimed solution does not follow explicitly from level of technology, which allows us to conclude that the proposed solution meets the criterion of "inventive step".
Характеристика компонентов массы:Characterization of mass components:
1. В качестве кристаллизованного стекла использовали:1. As the crystallized glass used:
- отходы опиловки блоков пеностекла по ТУ 5914-003-02066339-98 "Материалы и изделия строительные теплоизоляционные", произведенного в БГТУ им. В.Г.Шухова (г. Белгород);- waste filing of foamglass blocks according to TU 5914-003-02066339-98 "Materials and construction heat-insulating products", produced in BSTU named after V.G. Shukhov (Belgorod);
- отходы (бой и некондиция) ситаллов кордиеритового состава.- Waste (battle and substandard) of cordallite composition glass.
Проведенные исследования показали, что данные материалы на 84...96 мас.% состоят из кристаллизованных стекол: в отходах производства пеностекла в основном это кристаллы девитрита, в ситаллах - кордиерит и кристобалит.Studies have shown that these materials comprise 84 ... 96% by weight of crystallized glasses: the foam glass wastes are mainly devitrite crystals, and cordierite and cristobalite in glass.
Отходы кристаллизованных стекол дробят в молотковой дробилке и хранят в накопительном бункере.Crystallized glass wastes are crushed in a hammer mill and stored in a storage bin.
2. В качестве порообразователя использовали карбонаты кальция:2. As a blowing agent used calcium carbonates:
- мел технический дисперсный МТД-2 по ТУ-21-020350-06-92, ОАО «Стройматериалы», г. Белгород;- technical dispersed chalk MTD-2 according to TU-21-020350-06-92, JSC Building Materials, Belgorod;
- известняк Яшкинского месторождения.- limestone of the Yashkinsky deposit.
3. Оксид алюминия по ГОСТ 8136-85, марка ОАА-1.3. Aluminum oxide in accordance with GOST 8136-85, grade OAA-1.
4. В качестве глинистого компонента использовали:4. As the clay component used:
а) тугоплавкую глина Лукошкинского месторождения (Белгородская обл., Старооскольский район) по ТУ 21-4434-84. Огнеупорность 1430...1570°С. Пластичность 9-12. Цвет после обжига красный.a) refractory clay of the Lukoshkinsky deposit (Belgorod region, Starooskolsky district) according to TU 21-4434-84. Refractoriness 1430 ... 1570 ° С. Plasticity 9-12. The color after firing is red.
б) легкоплавкую глина (суглинки) Тульской области. Огнеупорность 1200...1230°С. Пластичность 17. Цвет после обжига светло-красный.b) fusible clay (loam) of the Tula region. Refractoriness 1200 ... 1230 ° С. Plasticity 17. The color after firing is light red.
Химический состав сырьевых компонентов приведен в табл.1.The chemical composition of the raw materials is given in table 1.
5. При гранулировании порошка кристаллизованного стекла, молотого совместно с карбонатом кальция и оксидом алюминия на тарельчатом грануляторе, использовали водный раствор силикатного клея (жидкое стекло) по ТУ 2385-001-54824507-2000. Количество связующего компонента при разных размерах гранул различно и определяется визуально: столько, чтобы сформированные гранулы нужного размера скатывались с наклонной поверхности тарельчатого питателя. Получающиеся ядра состоят из связанной между собой жидким стеклом смеси кристаллизованного стекла, оксида алюминия и порообразователя - карбоната кальция.5. When granulating crystallized glass powder, ground together with calcium carbonate and aluminum oxide on a plate granulator, an aqueous solution of silicate glue (liquid glass) was used according to TU 2385-001-54824507-2000. The amount of the binder component for different sizes of granules is different and is determined visually: so much so that the formed granules of the desired size roll off the inclined surface of the plate feeder. The resulting cores consist of a mixture of crystallized glass, aluminum oxide and a pore former, calcium carbonate, interconnected by liquid glass.
6. В качестве гидрофобизатора поверхности гранул заполнителя использовали парафин нефтяной марки П-2 (ГОСТ 23683-89) в расплавленном состоянии. Регулируя толщину парафинового слоя на поверхности гранулята, получают наиболее предпочтительные сферические и округлые поры в массе готового изделия.6. As a water repellent of the surface of the aggregate granules, paraffin of the petroleum grade P-2 (GOST 23683-89) in the molten state was used. By adjusting the thickness of the paraffin layer on the surface of the granulate, the most preferred spherical and rounded pores in the mass of the finished product are obtained.
Для получения гранулированного заполнителя дробленое кристаллизованное стекло дозировали с карбонатом кальция (порообразователем) - мелом, известняком, а также с оксидом алюминия весовым методом. Полученную шихту загружали в шаровую мельницу и производили помол до достижения удельной поверхности 300...500 м2/кг. Гранулирование полученной шихты, сушку ядер и обработку их гидрофобизатором производили аналогично способу, описанному в патенте РФ №2277520, кл. 6 С04В 33/02, 2005.To obtain a granular aggregate, crushed crystallized glass was dosed with calcium carbonate (pore former) - chalk, limestone, and also with aluminum oxide by gravimetric method. The resulting mixture was loaded into a ball mill and grinding was performed until a specific surface of 300 ... 500 m 2 / kg was reached. Granulation of the obtained mixture, drying of the cores and their treatment with a hydrophobizing agent was carried out similarly to the method described in RF patent No. 2277520, class. 6 С04В 33/02, 2005.
Пример. Взвесили предварительно высушенную, измельченную и просеянную через сито с размером отверстий 0,1 мм Лукошкинскую глину в количестве 7,5 кг (75%, см. табл.2, смесь 1), к этой глине добавили 2,5 кг заполнителя в виде гранул, полученных из кристаллизованного стекла - ситалла, молотого совместно с 3 мас.% мела и 10 мас.% оксида алюминия до удельной поверхности 400 м2/кг, гранулированного, просеянного через сито с размером диаметра ячеек 2,0 мм, оставшегося на сите 0,1 мм и гидрофобизированного для получения оболочки гранулы обработкой расплавленным парафином - 5% по отношению к массе гранулы, см. табл.2, смесь 1.Example. 7.5 kg (75%, see table 2, mixture 1) were weighed previously dried, crushed and sifted through a sieve with a hole size of 0.1 mm Lukoshkinskaya clay (75%, see table 2, mixture 1), to this clay was added granules obtained from crystallized glass - glass, ground together with 3 wt.% chalk and 10 wt.% alumina to a specific surface of 400 m 2 / kg, granular, sifted through a sieve with a mesh diameter of 2.0 mm, remaining on sieve 0 , 1 mm and gidrofobizirovannogo to obtain a pellet shell by treatment with molten paraffin - 5% with respect to the weight of the granules, see table 2, mixture 1.
Смесь сухих компонентов (глину и заполнитель) увлажняли водой до формовочной влажности, перемешивали до равномерного распределения заполнителя и глины. Образцы сырцовых изделий из полученной смеси формовали пластическим способом на ленточном прессе. Образцы высушивали до остаточной влажности 0,5...2%, а затем обжигали при температуре 940°С аналогично способу, описанному в патенте РФ №2277520, кл. 6 С04В 33/02, 2005.The mixture of dry components (clay and aggregate) was moistened with water to the molding moisture, mixed until a uniform distribution of aggregate and clay. Samples of raw products from the resulting mixture were molded in a plastic manner on a belt press. The samples were dried to a residual moisture content of 0.5 ... 2%, and then fired at a temperature of 940 ° C similarly to the method described in RF patent No. 2277520, class. 6 С04В 33/02, 2005.
После охлаждения образцы изделий испытывали на прочность, определяли общую усадку. Результаты испытаний приведены в табл.2 (смесь 1). Известные составы массы 4 и 8 изготавливали согласно прототипу (Патент РФ №2277520, кл. 6 С04В 33/02, 2005, табл.2, состав 1).After cooling, product samples were tested for strength, and the overall shrinkage was determined. The test results are shown in table 2 (mixture 1). Known compositions of the masses 4 and 8 were made according to the prototype (RF Patent No. 2277520, CL 6 С04В 33/02, 2005, Table 2, composition 1).
Изделия из смесей 5-7 (табл.2) получали способом полусухого прессования.Products from mixtures 5-7 (Table 2) were obtained by semi-dry pressing.
Анализируя результаты физико-механических испытаний серии экспериментальных образцов, можно сделать вывод, что способности формировать пористую структуру обожженных керамических материалов с заполнителем способствует совместный помол кристаллизованного стекла с порообразователем и оксидом алюминия до достижения удельной поверхности 300...500 м2/кг.Analyzing the results of physical and mechanical tests of a series of experimental samples, we can conclude that the ability to form a porous structure of fired ceramic materials with a filler contributes to the joint grinding of crystallized glass with a pore former and aluminum oxide to achieve a specific surface area of 300 ... 500 m 2 / kg.
Анализ данных табл.2 результатов испытаний образцов стеновой керамики, показывает следующее.An analysis of the data in Table 2 of the test results of wall ceramic samples shows the following.
1. Все смеси 1-3 и 5-7 отвечают требованиям ТУ 530-95 «Кирпич и камни керамические».1. All mixtures 1-3 and 5-7 meet the requirements of TU 530-95 “Brick and ceramic stones”.
2. Введение в состав керамической массы заполнителя в виде гранул, состоящих из кристаллизованного стекла, молотого совместно с карбонатом кальция и оксидом алюминия, гранулированного и гидрофобизированного, в заявляемых количествах и размером зерен 0,1...2,0 мм, а также последующий обжиг при температуре 910-945°С, позволяет получать прочные высококачественные стеновые керамические изделия.2. Introduction to the composition of the ceramic mass of the filler in the form of granules consisting of crystallized glass, ground together with calcium carbonate and alumina, granular and hydrophobized, in the claimed quantities and grain sizes of 0.1 ... 2.0 mm, as well as the subsequent firing at a temperature of 910-945 ° C, allows you to get durable high-quality wall ceramic products.
3. Обожженные керамические изделия, полученные из сырьевых смесей 3 и 7, имеют отрицательную усадку, т.е. наблюдается равномерное увеличение линейных и объемных размеров с допустимыми поверхностными дефектами обожженных образцов по сравнению с размерами исходных сырцовых изделий.3. The fired ceramic products obtained from raw mixtures 3 and 7 have a negative shrinkage, i.e. there is a uniform increase in linear and volumetric dimensions with acceptable surface defects of the calcined samples in comparison with the sizes of the original raw products.
4. Уменьшать количество оксида алюминия в заполнителе для стеновых керамических изделий, состоящего из кристаллизованного стекла, молотого с карбонатом кальция, менее 5 мас.% и снижать температуру обжига менее 910°С нецелесообразно, т.к. получаемые керамические изделия по комплексным техническим характеристикам получаются недостаточно качественными из-за наличия усадочных явлений при сушке и обжиге и, несмотря на то что изделия отвечают требованиям ТУ 530-95, составы 2 и 6 из-за наличия мелких трещин приняты как граничные.4. To reduce the amount of aluminum oxide in the aggregate for wall ceramic products, consisting of crystallized glass, ground with calcium carbonate, less than 5 wt.% And to reduce the firing temperature of less than 910 ° C is impractical, because the resulting ceramic products according to complex technical characteristics are not of sufficient quality due to the presence of shrinkage during drying and firing, and despite the fact that the products meet the requirements of TU 530-95, compositions 2 and 6 are accepted as boundary due to the presence of small cracks.
Увеличение количества оксида алюминия в заполнителе в виде гранул кристаллизованного стекла, молотого с порообразователем, свыше 20 мас.% и повышение температуры обжига более 945°С нецелесообразны, т.к. происходит падение прочности получаемых стеновых керамических материалов за счет появления дефектов расширяющейся структуры обжигаемых изделий и нарушения геометрических размеров. По этой причине, несмотря на то что физико-механические характеристики изделий отвечают требованиям ТУ 530-95, составы 3 и 7 приняты как граничные.An increase in the amount of alumina in the aggregate in the form of granules of crystallized glass, ground with a pore former, exceeds 20 wt.% And an increase in the firing temperature of more than 945 ° C is impractical, because the strength of the resulting wall ceramic materials decreases due to the appearance of defects in the expanding structure of the fired products and violation of geometric dimensions. For this reason, despite the fact that the physicomechanical characteristics of the products meet the requirements of TU 530-95, compositions 3 and 7 are accepted as boundary ones.
Заявляемый способ изготовления стеновых керамических изделий имеет следующие преимущества:The inventive method of manufacturing wall ceramic products has the following advantages:
1) предел прочности при сжатии увеличивается на 30-37%;1) the compressive strength increases by 30-37%;
2) полученные в результате обжига стеновые керамические изделия имеют однородную замкнуто-поризованную упрочненную структуру с минимальными объемными усадочными дефектами.2) wall ceramic products obtained as a result of firing have a homogeneous closed-porous hardened structure with minimal volumetric shrinkage defects.
Физико-химическая сущность технического решения достижения задачи заключается в следующем: заполнитель в виде заявленных гранул, занимая объем сырьевой массы, формирует порообразную структуру сырца, причем за счет гидрофобизации поверхности гранул и наличия слоя гидрофобизатора обработанная гранула имеет сглаженную поверхность, внутри которой заключена относительно рыхлая сухая масса. Сырцовые керамические изделия, включающие указанные гранулы, имеют пониженную влажность, при сушке легко отдают влагу с минимальными усадочными явлениями. По этой причине в структуре сырца в процессе обжига формируются сферические остеклованные изнутри замкнутые поры в обожженном керамическом изделии.The physicochemical nature of the technical solution to achieve the goal is as follows: the filler in the form of the claimed granules, occupying the volume of the raw material mass, forms a pore-like structure of the raw material, and due to the hydrophobization of the surface of the granules and the presence of a layer of water repellent, the treated granule has a smoothed surface, inside of which a relatively loose dry weight. Raw ceramic products, including these granules, have a reduced humidity, when drying, they easily lose moisture with minimal shrinkage. For this reason, spherical vitrified closed pores are formed in the raw structure during the firing process in the fired ceramic product.
При достижении 910...920°С кристаллизованное стекло размягчается, а из карбоната кальция выделяется при декарбонизации углекислый газ, который поризует стекломассу гранулы. Этот процесс, происходящий в поре, создает равномерный распирающий эффект, который активно препятствует возникновению и развитию огневой усадки стеновых керамических изделий в процессе термообработки. Отличительной особенностью заявляемой сырьевой шихты является то, что процесс расширения гранул происходит при достижении пиропластического состояния керамической матрицы. При повышении температуры до 920°С кристаллизованное стекло переходит в жидкую фазу и активно взаимодействует с частицами глины по всей поверхности поры. Присутствие оксида алюминия в заявляемом количестве обеспечивает образование армирующих кристаллических структур не только в зонах контакта «пора-керамика», но армируется и сама пора: вводимый оксид в присутствии расплавленной стеклофазы, образующейся из порошка кристаллизованного стекла при температуре обжига керамических изделий, формирует объемную прочную кристаллическую структуру. Рентгенофазовые исследования показывают, что эта структура сформирована из кристаллов волластонита, анортита и муллита. К этому времени глинистая составляющая сырьевой массы создает прочный структурный скелет материала, который закрепляет практически малоусадочную структуру изделия. Авторами установлено, что температура обжига в заявляемых пределах (910...945°С) способствует образованию поровой структуры, которая формируется путем взаимодействия глинистых частиц, примыкающих к порам, с расплавленной стеклофазой из материала стеклокристаллических гранул, включающих оксид алюминия, что определяет высокие эксплуатационные характеристики получаемых стеновых керамических изделий. При охлаждении обожженного изделия эти упрочненно-поризованные участки, равномерно распределенные по объему полученных керамических изделий, препятствуют трещинообразованию, этим объясняется высокая прочность изделий и малое водопоглощение, даже при существенном снижении плотности готовых изделий по сравнению с прототипом (доказано микроскопическими и петрографическими исследованиями). Обеспечение равномерной замкнутой пористости с упрочненной внутренней структурой в керамических изделиях также обусловливает существенное улучшение их прочностных характеристик по сравнению с прототипом.Upon reaching 910 ... 920 ° C, crystallized glass softens, and carbon dioxide is released from calcium carbonate during decarbonization, which porosizes the glass mass of the granule. This process, which occurs in the pore, creates a uniform bursting effect, which actively prevents the occurrence and development of fire shrinkage of wall ceramic products in the heat treatment process. A distinctive feature of the inventive raw material charge is that the process of expansion of the granules occurs when the pyroplastic state of the ceramic matrix is reached. When the temperature rises to 920 ° С, crystallized glass passes into the liquid phase and actively interacts with clay particles over the entire surface of the pore. The presence of alumina in the claimed amount ensures the formation of reinforcing crystalline structures not only in the “pore-ceramic” contact zones, but the pore itself is also reinforced: the introduced oxide in the presence of molten glass phase formed from crystallized glass powder at the firing temperature of ceramic products forms a solid solid crystal structure. X-ray phase studies show that this structure is formed from crystals of wollastonite, anorthite and mullite. By this time, the clay component of the raw material mass creates a strong structural skeleton of the material, which secures the practically shrink-free structure of the product. The authors found that the firing temperature in the claimed range (910 ... 945 ° C) promotes the formation of a pore structure, which is formed by the interaction of clay particles adjacent to the pores, with molten glass phase from the material of glass crystalline granules, including aluminum oxide, which determines high operational characteristics of the resulting wall ceramic products. When cooling the calcined product, these hardened-porous sections, evenly distributed over the volume of the obtained ceramic products, prevent crack formation, this explains the high strength of the products and low water absorption, even with a significant decrease in the density of the finished products compared to the prototype (proved by microscopic and petrographic studies). Providing uniform closed porosity with a strengthened internal structure in ceramic products also leads to a significant improvement in their strength characteristics compared to the prototype.
Сырьевая шихта для получения стеновых керамических изделий по прототипу, не включающая кристаллизованные стекла и дополнительно оксид алюминия, не позволяет достичь высокого результата, реализованного в заявляемом способе, т.к. армирующие кристаллы формируются в незначительном количестве, а кристаллы муллита, которые формируют наиболее прочный структурный каркас и обеспечивают низкую теплопроводность изделий, практически отсутствуют (доказано рентгенофазовыми исследованиями).The raw material mixture for obtaining wall ceramic products according to the prototype, not including crystallized glass and additionally aluminum oxide, does not allow to achieve a high result, implemented in the claimed method, because reinforcing crystals are formed in insignificant quantities, and mullite crystals, which form the most durable structural frame and provide low thermal conductivity of products, are practically absent (proved by X-ray phase studies).
Получаемые по заявляемому способу стеновые керамические изделия обладают хорошими декоративными характеристиками, не имеют трещин.Obtained by the present method wall ceramic products have good decorative characteristics, do not have cracks.
Использование заявляемой сырьевой шихты решает задачу расширения арсенала технических средств при изготовлении прочных малоусадочных и безусадочных стеновых керамических изделий (кирпича, блоков, стеновых панелей и др.), позволяет расширить сырьевую базу за счет применения в качестве сырья отходов промышленности с преобладающим содержанием оксида алюминия и глин с большими усадочными свойствами при термообработке, ранее для производства стеновых керамических изделий не использовавшихся, причем данная технология не требовательна к чистоте исходных материалов.The use of the inventive raw material charge solves the problem of expanding the arsenal of technical means in the manufacture of durable, low-shrink and non-shrink wall ceramic products (bricks, blocks, wall panels, etc.), allows you to expand the raw material base by using industrial waste with a predominant content of aluminum oxide and clay as raw materials with large shrink properties during heat treatment, previously not used for the production of wall ceramic products, and this technology is not demanding on purity of raw materials.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007100748/03A RU2318771C1 (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Method of manufacture of wall ceramic articles with the use of ground crystallized glass, charge for manufacture of wall ceramic articles and filler for wall ceramic articles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007100748/03A RU2318771C1 (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Method of manufacture of wall ceramic articles with the use of ground crystallized glass, charge for manufacture of wall ceramic articles and filler for wall ceramic articles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2318771C1 true RU2318771C1 (en) | 2008-03-10 |
Family
ID=39280863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007100748/03A RU2318771C1 (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Method of manufacture of wall ceramic articles with the use of ground crystallized glass, charge for manufacture of wall ceramic articles and filler for wall ceramic articles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2318771C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2532511C1 (en) * | 2013-07-08 | 2014-11-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Method of making ceramic wall article (versions) |
-
2007
- 2007-01-09 RU RU2007100748/03A patent/RU2318771C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2532511C1 (en) * | 2013-07-08 | 2014-11-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Method of making ceramic wall article (versions) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2277075C2 (en) | Porous sound-absorbing ceramic article and method of production of such article (versions) | |
| JPH0543666B2 (en) | ||
| RU2333176C1 (en) | Method for obtaining construction material | |
| RU2397967C1 (en) | Method of making semi-finished product for producing construction materials | |
| KR19990087722A (en) | Insulation building materials | |
| CN108483929A (en) | Glass ceramics and preparation method thereof are melted in a kind of foaming for interior wall | |
| RU2453510C1 (en) | Method to produce foam glass items | |
| RU2365555C2 (en) | Granulated compositional filler for silicate wall products based on tripoli, diatomite and silica clay, composition of raw material mixture for silicate wall products manufacturing, method of obtaining silicate wall products and silicate wall product | |
| RU2327666C1 (en) | Method of manufacture of wall ceramics using sedimentary high-silica rocks, stock for wall ceramics, and aggregate for wall ceramics | |
| Ivanov | Optimization of the structure and properties of foam-glass ceramics | |
| RU2277520C1 (en) | Method for making wall ceramic articles (variants) | |
| RU2318772C1 (en) | Method of manufacture of wall ceramic articles, raw charge for manufacture of wall ceramic articles and filler for wall ceramic articles | |
| RU2318771C1 (en) | Method of manufacture of wall ceramic articles with the use of ground crystallized glass, charge for manufacture of wall ceramic articles and filler for wall ceramic articles | |
| RU74384U1 (en) | EMPTY OR POROUS GRANULATED FILLER FOR CONCRETE | |
| CA1077181A (en) | Composition of matter comprising cellular aggregate distributed in a binder | |
| RU2592909C2 (en) | Porous silica-based material and portlandite for filling insulating brick with controlled structure and corresponding production method | |
| RU2324669C1 (en) | Method of making ceramic wall products, rough mixture for making ceramic wall products and filler for ceramic wall products | |
| RU2324668C1 (en) | Method of making ceramic wall products, rough mixture for making ceramic wall products, and filler for ceramic wall products | |
| RU2231505C1 (en) | Ceramic mass for making wall and facing articles | |
| RU2303018C1 (en) | Method of manufacture of wall ceramic items | |
| RU2452704C2 (en) | Method to produce semi-finished product for manufacturing of building material | |
| Stolboushkin et al. | A Study on Structure and Phase Composition of Cellular Ceramic Materials from Dispersed Silica-Rich Rocks | |
| US8663386B2 (en) | Dry cement mix for forming light concretes with low thermal conductivity, and concretes thus obtained | |
| RU2365556C2 (en) | Granulated pearlite-based compositional filler for silicate wall products, composition of raw material mixture for silicate wall products manufacturing, method of obtaining silicate wall products and silicate wall product | |
| RU2266267C1 (en) | Method of manufacture of wall ceramic articles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090110 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170110 |