RU2385849C1 - Method of making ceramic objects based on wollastonite - Google Patents

Method of making ceramic objects based on wollastonite Download PDF

Info

Publication number
RU2385849C1
RU2385849C1 RU2008149376/03A RU2008149376A RU2385849C1 RU 2385849 C1 RU2385849 C1 RU 2385849C1 RU 2008149376/03 A RU2008149376/03 A RU 2008149376/03A RU 2008149376 A RU2008149376 A RU 2008149376A RU 2385849 C1 RU2385849 C1 RU 2385849C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wollastonite
amount
molding
mass
hours
Prior art date
Application number
RU2008149376/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Иванович Суздальцев (RU)
Евгений Иванович Суздальцев
Михаил Юрьевич Русин (RU)
Михаил Юрьевич Русин
Мария Михайловна Цветкова (RU)
Мария Михайловна Цветкова
Петр Михайлович Савченко (RU)
Петр Михайлович Савченко
Лидия Николаевна Русанова (RU)
Лидия Николаевна Русанова
Галина Ивановна Куликова (RU)
Галина Ивановна Куликова
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология"
Priority to RU2008149376/03A priority Critical patent/RU2385849C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2385849C1 publication Critical patent/RU2385849C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to the ceramic industry and more specifically to making lining for assemblies and foundry equipment for metallurgy of aluminium alloys. The method of making ceramic objects based on wollastonite involves preparation of a moulding compound through simultaneous wet-grinding of the following compounds in the following ratio, wt %: natural wollastonite concentrate - 70-80, kaolin - 10-20, clay - 5-10 with addition of water in amount of 27-32% of the mass of dry components and stabilisers of liquid glass and calcined soda to grinding fineness with 0063 sieve residue - 5-23%, moulding objects through slip casting in porous moulds, drying and calcinations at temperature 950-1000°C for 1-3 hours. Before moulding, the moulding compound is mixed with crushed rejects based on wollastonite (fraction of up to 2.5 mm) while moistening to moisture of 20-27%, where the said crushed rejects are taken in amount of 20-30% of over 100% of the mass of dry components.
EFFECT: recycling production wastes of materials based on wollastonite, increased heat resistance of the objects.
3 ex

Description

Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к изготовлению футеровки агрегатов и литейной оснастки для металлургии алюминиевых сплавов, в которой в последнее время происходит активная замена асбестсодержащих огнеупорных материалов, обладающих канцерогенными свойствами, на более экологически чистые волластонитовые материалы, отличающиеся высокой химической инертностью к расплаву алюминия.The invention relates to the ceramic industry, in particular to the manufacture of lining of aggregates and foundry equipment for the metallurgy of aluminum alloys, in which asbestos-containing refractory materials with carcinogenic properties have been recently replaced by more environmentally friendly wollastonite materials, characterized by high chemical inertness to molten aluminum .

Известен способ получения листового теплоизоляционного материала на основе волластонита, патент РФ №2132829 С04В 28/18, публ. 10.07.99 г., включающий:A known method of producing a sheet of thermal insulation material based on wollastonite, RF patent No. 2132829 С04В 28/18, publ. 07/10/99, including:

- совместное сухое измельчение негашеной извести 6-12% и кварцевого песка 24-38%;- joint dry grinding of quicklime 6-12% and quartz sand 24-38%;

- увлажнение смеси после измельчения до влажности 40% с целью гашения извести;- moistening the mixture after grinding to a moisture content of 40% in order to extinguish lime;

- перемешивание волластонита 50-70% с водной суспензией алюминиевой пудры (≈0,3%);- mixing wollastonite 50-70% with an aqueous suspension of aluminum powder (≈0.3%);

- перемешивание смеси гашеной извести, кварцевого песка, волластонита и алюминиевой пудры при увлажнении смеси до влажности 35-40%;- mixing a mixture of hydrated lime, quartz sand, wollastonite and aluminum powder while moistening the mixture to a moisture content of 35-40%;

- формование листового материала виброспособом;- forming sheet material by vibrating method;

- запаривание влажного отформованного материала в автоклаве при давлении насыщенного пара 1-2,6 МПа и температуре 180-250°С в течение 12-24 ч;- steaming wet molded material in an autoclave at a saturated steam pressure of 1-2.6 MPa and a temperature of 180-250 ° C for 12-24 hours;

- сушку при 250-350°С в течение 1,5-3 ч;- drying at 250-350 ° C for 1.5-3 hours;

- обжиг при 850-900°С в течение 4-6 ч.- firing at 850-900 ° C for 4-6 hours

Данный способ позволяет получать листовой теплоизоляционный материал с плотностью 0,75-1,15 г/см3 и пределом прочности при сжатии 4-6 МПа. Материал может использоваться при контакте с алюминиевым сплавом при температуре до 1000°С.This method allows to obtain sheet thermal insulation material with a density of 0.75-1.15 g / cm 3 and a compressive strength of 4-6 MPa. The material can be used in contact with aluminum alloy at temperatures up to 1000 ° C.

Недостатками данного технического решения являются:The disadvantages of this technical solution are:

- необходимость использования сложного, дорогостоящего оборудования, каким являются автоклавы высокого давления;- the need to use complex, expensive equipment, such as high pressure autoclaves;

- невозможность изготовления сложнопрофильных изделий;- the impossibility of manufacturing complex products;

- низкая прочность материала;- low material strength;

- сложность подготовки исходного волластонита;- the difficulty of preparing the initial wollastonite;

- образование значительных щелочных стоков;- the formation of significant alkaline effluents;

- необходимость в дорогостоящей очистке стоков от щелочи,- the need for expensive treatment of effluents from alkali,

а при вовлечении их (стоков) в процесс производства необходимость сложной корректировки дозирования извести, т.к. при избыточном или недостаточном содержании извести в рецептуре материала нарушается процесс твердения при автоклавировании.and when they (drains) are involved in the production process, the need for complex adjustment of the dosage of lime, as with an excess or insufficient content of lime in the formulation of the material, the hardening process during autoclaving is disrupted.

Известна технология получения композиционных материалов для алюминиевой промышленности из концентрата природного волластонита с добавками активаторов спекания и неорганических волокон (каолинового, муллитокремнеземистого, кремнеземистого), которые вводят в материал в количестве 20-50% для повышения его термоизолирующих характеристик и термостойкости. Данная технология, описанная в статье Ромашина А.Г. и др. Керамика на основе волластонита, разработанная в ОНПП «Технология», «Новые огнеупоры», 2004, №1, с.43-47, включает: подготовку шихты, формование заготовки методом полусухого прессования с последующей сушкой, обжигом и механической обработкой.A known technology for producing composite materials for the aluminum industry from a natural wollastonite concentrate with the addition of sintering activators and inorganic fibers (kaolin, mullite-siliceous, siliceous), which is introduced into the material in an amount of 20-50% to increase its heat-insulating characteristics and heat resistance. This technology, described in an article by Romashin A.G. et al. Wollastonite-based ceramics developed at ONPP Technology, New Refractories, 2004, No. 1, pp. 43-47, includes: preparation of a charge, molding of a workpiece by semi-dry pressing, followed by drying, firing and machining.

Материал, полученный по данному способу, имеет плотность 0,5-1,9 г/см3, прочность при статическом изгибе 0,5-30 МПа, термостойкость до 25 теплосмен от 800 до 20°С (воздух), химически устойчив к расплаву алюминия.The material obtained by this method has a density of 0.5-1.9 g / cm 3 , static bending strength of 0.5-30 MPa, heat resistance up to 25 heat exchangers from 800 to 20 ° C (air), chemically resistant to melt aluminum.

Основными недостатками описанного способа являются запыленность рабочих мест, связанная с подготовкой формовочных масс и заполнением прессформ, и невозможность получения сложнопрофильных габаритных изделий.The main disadvantages of the described method are the dustiness of jobs associated with the preparation of molding materials and filling molds, and the inability to obtain complex profile overall products.

Наиболее близким к заявляемому решению является способ получения керамических изделий на основе волластонита, патент РФ №2298537 С04В 33/28, С04В 33/00, публ. 10.05.2007 г., включающий:Closest to the claimed solution is a method of producing ceramic products based on wollastonite, RF patent No. 2298537 С04В 33/28, С04В 33/00, publ. 05/10/2007, including:

- приготовление формовочной массы путем одновременного мокрого помола концентрата природного волластонита 70-80%, каолина 10-20% и глины 5-10% с добавлением воды в количестве 27-32% от массы сухих компонентов, жидкого стекла и кальцинированной соды в качестве стабилизаторов до тонины помола с остатком на сите 0063 - 5-23%;- preparation of the molding mass by simultaneous wet grinding of natural wollastonite concentrate 70-80%, kaolin 10-20% and clay 5-10% with the addition of water in an amount of 27-32% by weight of dry components, water glass and soda ash as stabilizers to grinding fineness with a residue on sieve 0063 - 5-23%;

- формование изделий методом шликерного литья в пористые формы;- molding products by slip casting into porous molds;

- сушку изделий при температуре 100-150°С в течение 2-5 ч;- drying products at a temperature of 100-150 ° C for 2-5 hours;

- обжиг изделий при температуре 950-1000°С в течение 1-3 ч.- firing products at a temperature of 950-1000 ° C for 1-3 hours

Данный способ позволяет получать материал с плотностью 1,45-1,65 г/см3, прочностью при статическом изгибе 8-25 МПа, термостойкостью до 12 теплосмен от 850 до 20°С на воздухе, химически устойчивый к алюминиевым сплавам до температуры 1000°С.This method allows to obtain a material with a density of 1.45-1.65 g / cm 3 , strength with a static bend of 8-25 MPa, heat resistance up to 12 heat exchangers from 850 to 20 ° C in air, chemically resistant to aluminum alloys to a temperature of 1000 ° FROM.

Все описанные аналоги не затрагивают чрезвычайно важной проблемы утилизации отходов керамических материалов на основе волластонита. Эта проблема важна с технической и экономической точек зрения, а также в аспекте охраны окружающей среды. Большие объемы бракованных и отслуживших свой срок огнеупоров пополняют многочисленные свалки, в то время как они являются ценным сырьем и могут быть использованы для повторной переработки.All of the described analogues do not address the extremely important problem of the disposal of waste ceramic materials based on wollastonite. This problem is important from a technical and economic point of view, as well as in the aspect of environmental protection. Large volumes of defective and long-lived refractories replenish numerous landfills, while they are valuable raw materials and can be used for recycling.

Задачей изобретения является утилизация производственных отходов материалов на основе волластонита.The objective of the invention is the disposal of industrial waste materials based on wollastonite.

Поставленная цель достигается тем, что предложен способ получения керамических изделий на основе волластонита, включающий приготовление формовочной массы, путем одновременного мокрого помола следующих компонентов в соотношении мас.%: концентрат природного волластонита - 70-80, каолин - 10-20, глина - 5-10 с добавлением воды в количестве 27-32% от массы сухих компонентов и стабилизаторов жидкого стекла и кальцинированной соды до тонины помола с остатком на сите 0063 - 5-23%, формование изделий методом шликерного литья в пористые формы, сушку и обжиг при температуре 950-1000°С в течение 1-3 ч, отличающийся тем, что перед формованием формовочную массу смешивают с увлажненным до влажности 20-27% боем бракованных изделий на основе волластонита (фракция до 2,5 мм), взятым в количестве 20-30% сверх 100% от массы сухих компонентов.This goal is achieved by the fact that the proposed method for producing ceramic products based on wollastonite, including the preparation of the molding material, by simultaneously wet grinding the following components in the ratio of wt.%: Natural wollastonite concentrate - 70-80, kaolin - 10-20, clay - 5- 10 with the addition of water in an amount of 27-32% by weight of dry components and stabilizers of liquid glass and soda ash to a fineness of grinding with a residue on a sieve 0063 - 5-23%, molding products by slip casting into porous forms, drying and firing when at a temperature of 950-1000 ° C for 1-3 hours, characterized in that before molding the molding material is mixed with a battle of 20-27% moistened to a moisture content of defective wollastonite-based products (fraction up to 2.5 mm), taken in an amount of 20- 30% in excess of 100% by weight of dry components.

Преимуществами указанного способа являются:The advantages of this method are:

- утилизация бракованных изделий на основе волластонита.- disposal of defective products based on wollastonite.

- повышение термостойкости материала.- increase the heat resistance of the material.

Присутствие в шликере и в крупнозернистом наполнителе более 70 мас.% природного волластонита обеспечивает химическую устойчивость материала к алюминиевым сплавам до 1000°С.The presence in the slip and coarse-grained filler of more than 70 wt.% Natural wollastonite provides chemical resistance of the material to aluminum alloys up to 1000 ° C.

Наличие в шликере пластичных компонентов каолина и глины, а также стабилизаторов жидкого стекла и кальцинированной соды обеспечивает высокую технологичность шликера. Эти компоненты играют роль связки в материале, что позволяет перемещать отформованные изделия на последующие технологические операции без разрушения.The presence in the slip of the plastic components of kaolin and clay, as well as stabilizers of water glass and soda ash, provides a high adaptability of the slip. These components play the role of a bond in the material, which allows you to move the molded product to subsequent technological operations without destruction.

В процессе обжига глина и каолин в присутствии плавней, роль которых играют в том числе стабилизаторы и мельчайшие частицы волластонита, образовавшиеся в результате процесса истирания при помоле, образуют стеклофазу и способствуют спеканию и упрочнению материала.In the process of firing, clay and kaolin in the presence of fluxes, including stabilizers and tiny particles of wollastonite, formed as a result of abrasion during grinding, form a glass phase and contribute to sintering and hardening of the material.

Введение в формовочную массу крупнозернистого наполнителя, в качестве которого предлагается использовать бой бракованных и незагрязненных отработанных волластонитовых изделий, позволяет повысить термостойкость материала, что связано со своеобразным строением крупнозернистого материала. Наличие в нем микротрещин и разрывов около крупных зерен отощителя придает в этих местах строению характер «точечного сцепления», что создает возможность локальной разрядки напряжений за счет взаимного смещения отдельных частей материала.The introduction of a coarse-grained filler into the molding mass, which is proposed to use the battle of defective and uncontaminated spent wollastonite products, allows to increase the heat resistance of the material, which is associated with the peculiar structure of coarse-grained material. The presence of microcracks and gaps in it near large grains of the refiner gives the structure the character of “point adhesion” in these places, which creates the possibility of local stress discharge due to the mutual displacement of individual parts of the material.

При введении крупнозернистого наполнителя менее 20% не наблюдается повышения термостойкости. Повышение содержания наполнителя более 30% приводит к изменению структуры, что связано с образованием бесконечного кластера из частиц наполнителя (частицы наполнителя соприкасаются между собой), поэтому прочность и термостойкость материала снижаются.With the introduction of coarse filler of less than 20%, there is no increase in heat resistance. An increase in the filler content of more than 30% leads to a structural change, which is associated with the formation of an endless cluster of filler particles (filler particles are in contact with each other), therefore, the strength and heat resistance of the material are reduced.

Использование фракции до 2,5 мм боя бракованных изделий является оптимальным как по прочности и термостойкости материала, так и по технологичности формовочной массы. Повышение дисперсности наполнителя влечет повышение водопотребности формовочной массы. Снижение дисперсности наполнителя влечет снижение литейных свойств формовочной массы.The use of fractions up to 2.5 mm in battle of defective products is optimal both in strength and heat resistance of the material, and in the processability of the molding material. An increase in the dispersion of the filler entails an increase in the water demand of the molding material. A decrease in the dispersion of the filler entails a decrease in the casting properties of the molding material.

Сохранению формы изделия способствует низкая усадка материала (1-4%), что объясняется образованием каркаса из разнонаправленных игольчато-волокнистых кристаллов волластонита, не взаимодействующих с жидкой фазой при температуре обжига до 1000°С. Обжиг при температуре выше 1000°С приводит к резкому увеличению стеклофазы в материале, в образовании которой принимает участие не только мелкая фракция волластонита, образовавшаяся в процессе помола, но и идет растворение поверхности крупных частиц волластонита, что увеличивает усадку, снижает деформационную устойчивость и термостойкость.Maintaining the shape of the product is facilitated by low shrinkage of the material (1-4%), which is explained by the formation of a framework of multidirectional needle-fibrous wollastonite crystals that do not interact with the liquid phase at a firing temperature of up to 1000 ° C. Firing at temperatures above 1000 ° C leads to a sharp increase in the glass phase in the material, in the formation of which not only the fine fraction of wollastonite formed during grinding takes part, but also the surface of large particles of wollastonite dissolves, which increases shrinkage, reduces deformation resistance and heat resistance.

Снижение температуры обжига ниже 950°С не позволяет получать высокой прочности материала.Lowering the firing temperature below 950 ° C does not allow to obtain high strength material.

Формуют изделия шликерным литьем в пористые формы. Этот метод формования позволяет получать сложнопрофильные и крупногабаритные изделия. При заливке массы в форму при необходимости применяют вибрацию для более качественного заполнения формы формовочной массой. После подвялки и сушки при 100-150°С в течение 2-5 часов изделия обжигают при температуре 950-1000°С в течение 1-3 ч.The products are molded by slip casting into porous forms. This molding method allows to obtain complex and large-sized products. When pouring the mass into the mold, if necessary, apply vibration to better fill the mold with the molding mass. After drying and drying at 100-150 ° C for 2-5 hours, the products are fired at a temperature of 950-1000 ° C for 1-3 hours.

Полученный по предлагаемому способу материал имеет плотность 1,45-1,60 г/см3, термостойкость 18-25 теплосмен от 850 до 20°С (на воздухе), химически устойчив к алюминиевым сплавам до температуры 1000°С.Obtained by the proposed method, the material has a density of 1.45-1.60 g / cm 3 , heat resistance 18-25 heat transfer from 850 to 20 ° C (in air), chemically resistant to aluminum alloys to a temperature of 1000 ° C.

Использование крупнозернистого наполнителя из боя бракованных и незагрязненных отработанных изделий позволяет решить актуальную проблему утилизации отходов. Эти ценные материалы в больших количествах продолжают пополнять свалки, принося вред окружающей среде, в то время как они являются ценным сырьем для производства керамики. Использование крупнозернистого наполнителя позволяет также параллельно повысить термостойкость материала.The use of coarse-grained filler from the battle of defective and uncontaminated waste products allows solving the urgent problem of waste disposal. These valuable materials in large quantities continue to replenish landfills, harming the environment, while they are a valuable raw material for the production of ceramics. The use of coarse-grained filler can also simultaneously increase the heat resistance of the material.

Данная совокупность признаков способа обеспечивает утилизацию отходов, получение сложнопрофильных, крупногабаритных изделий на основе природного волластонита с повышенной термостойкостью.This set of features of the method provides waste disposal, obtaining complex, large-sized products based on natural wollastonite with high heat resistance.

Примеры осуществления способаExamples of the method

Пример 1Example 1

Природный волластонитовый концентрат 80 мас.%, каолин 15 мас.%, глину 5 мас.% измельчают в шаровой мельнице с добавлением воды в количестве 27% от массы компонентов. В качестве стабилизаторов используют жидкое стекло в количестве 0,3% и кальцинированную соду в количестве 0,2% от массы твердой фазы шликера. Готовый шликер имеет влажность - 27 мас.%, тонину помола (остаток на сите 0063) - 23%.Natural wollastonite concentrate 80 wt.%, Kaolin 15 wt.%, Clay 5 wt.% Is crushed in a ball mill with the addition of water in an amount of 27% by weight of the components. As stabilizers use liquid glass in an amount of 0.3% and soda ash in an amount of 0.2% by weight of the solid phase of the slip. The finished slip has a moisture content of 27 wt.%, Grinding fineness (residue on sieve 0063) is 23%.

Полученный шликер смешивают с увлажненным до влажности 20% боем бракованных изделий (фракция до 2,5 мм), взятым в количестве 20% сверх 100% от массы твердой фазы шликера.The resulting slurry is mixed with a 20% battle of defective products moistened to humidity (fraction up to 2.5 mm), taken in an amount of 20% in excess of 100% by weight of the solid phase of the slip.

Из полученной таким образом массы формуют наливным способом в гипсовой форме вставку в кристаллизатор для алюминиевых сплавов, представляющую собой цилиндр диаметром 225 мм и высотой 35 мм. При заливке используют вибрацию с целью более качественного заполнения формы. Набор осуществляют в течение 4 ч. Через 8 ч от начала формования заготовку извлекают из формы, подвяливают в течение 48 ч, сушат при 150°С в течение 2 ч и обжигают при 1000°С в течение 1 ч.From the mass thus obtained, the bulk is molded in a plaster form into an insert in a mold for aluminum alloys, which is a cylinder with a diameter of 225 mm and a height of 35 mm. When pouring, vibration is used to fill the mold better. The set is carried out for 4 hours. After 8 hours from the start of molding, the preform is removed from the mold, dried for 48 hours, dried at 150 ° C for 2 hours and calcined at 1000 ° C for 1 hour.

Материал имеет плотность 1,60 г/см3, термостойкость - 18 циклов от 850 до 20°С (воздух). Материал инертен к расплаву алюминия и может использоваться до температуры 1000°С.The material has a density of 1.60 g / cm 3 , heat resistance - 18 cycles from 850 to 20 ° C (air). The material is inert to molten aluminum and can be used up to a temperature of 1000 ° C.

Пример 2Example 2

Природный волластонитовый концентрат 70 мас.%, каолин 20 мас.%, глину 10 мас.% измельчают в шаровой мельнице с добавлением воды в количестве 30% от массы исходных компонентов. В качестве стабилизаторов используют жидкое стекло в количестве 0,3% и кальцинированную соду в количестве 0,2% от массы твердой фазы шликера. Готовый шликер имеет влажность - 30 мас.%, тонину помола (остаток на сите 0063) - 10%.Natural wollastonite concentrate 70 wt.%, Kaolin 20 wt.%, Clay 10 wt.% Is crushed in a ball mill with the addition of water in an amount of 30% by weight of the starting components. As stabilizers use liquid glass in an amount of 0.3% and soda ash in an amount of 0.2% by weight of the solid phase of the slip. The finished slip has a moisture content of 30 wt.%, Grinding fineness (residue on sieve 0063) is 10%.

Полученный шликер смешивают с увлажненным до влажности 25% боем бракованных изделий (фракция до 2,5 мм), взятым в количестве 25% сверх 100% от массы твердой фазы шликера.The resulting slurry is mixed with 25% battle of defective products moistened to humidity (fraction up to 2.5 mm), taken in an amount of 25% in excess of 100% by weight of the solid phase of the slip.

Из полученной таким образом массы формуют наливным способом в гипсовой форме с сердечником контейнер для фильтра, представляющий собой короб без дна размером 270×250×200 мм с толщиной стенки 25 мм. При заливке используют вибрацию с целью более качественного заполнения формы. Набор осуществляют в течение 6 ч. Через 8 ч от начала формования сердечник извлекают из формы, через 24 ч форму разобрают, заготовку извлекают из формы, подвяливают в течение 48 ч, сушат при 100°С в течение 5 ч и обжигают при 980°С в течение 1 ч.From the mass obtained in this way, the filter container, which is a box without a bottom measuring 270 × 250 × 200 mm and a wall thickness of 25 mm, is molded in a plaster form with a core in bulk. When pouring, vibration is used to fill the mold better. The set is carried out for 6 hours. After 8 hours from the start of molding, the core is taken out of the mold, after 24 hours the mold is taken apart, the workpiece is taken out of the mold, dried for 48 hours, dried at 100 ° С for 5 hours and calcined at 980 ° С within 1 hour

Материал имеет плотность 1,55 г/см3, термостойкость - 20 циклов от 850 до 20°С (воздух). Материал инертен к расплаву алюминия и может использоваться до температуры 1000°С.The material has a density of 1.55 g / cm 3 , heat resistance - 20 cycles from 850 to 20 ° C (air). The material is inert to molten aluminum and can be used up to a temperature of 1000 ° C.

Пример 3Example 3

Природный волластонитовый концентрат - 75 мас.%, каолин - 15%, и глину - 10% измельчают в шаровой мельнице с добавлением воды в количестве 32% от массы компонентов. В качестве стабилизаторов используют жидкое стекло - 0,3% и кальцинированную соду в количестве 0,2% от массы твердой фазы шликера. Готовый шликер имеет влажность -32 мас.%, тонину помола (остаток на сите 0063) - 5%.Natural wollastonite concentrate - 75 wt.%, Kaolin - 15%, and clay - 10% are crushed in a ball mill with the addition of water in an amount of 32% by weight of the components. As stabilizers use liquid glass - 0.3% and soda ash in the amount of 0.2% by weight of the solid phase of the slip. The finished slip has a moisture content of -32 wt.%, Grinding fineness (residue on sieve 0063) - 5%.

Полученный шликер смешивают в пропеллерной мешалке с увлажненным до влажности 27% боем бракованных изделий (фракция до 2,5 мм), взятым в количестве 30% сверх 100% от массы твердой фазы шликера.The resulting slurry is mixed in a propeller mixer with a 27% battle of defective products moistened to humidity (fraction up to 2.5 mm), taken in an amount of 30% in excess of 100% by weight of the solid phase of the slip.

Из полученной таким образом массы формуют наливным способом в гипсовой форме вставку в кристаллизатор для алюминиевых сплавов. При заливке используют вибрацию с целью более качественного заполнения формы. Набор осуществляют в течение 4 ч. Через 8 ч от начала формования заготовку извлекают из формы, подвяливают в течение 48 ч, сушат при 150°С в течение 2 ч и обжигают при 950°С в течение 3 ч.From the mass thus obtained, the bulk is molded in a plaster form into an insert in a mold for aluminum alloys. When pouring, vibration is used to fill the mold better. The set is carried out for 4 hours. After 8 hours from the start of molding, the preform is removed from the mold, dried for 48 hours, dried at 150 ° C for 2 hours and calcined at 950 ° C for 3 hours.

Материал имеет плотность - 1,45 г/см3, термостойкость - 25 циклов от 850 до 20°С (воздух). Материал инертен к расплаву алюминия и может использоваться до температуры 1000°С.The material has a density of 1.45 g / cm 3 , heat resistance - 25 cycles from 850 to 20 ° C (air). The material is inert to molten aluminum and can be used up to a temperature of 1000 ° C.

Как видно из представленных примеров, предлагаемый способ решает задачу утилизиции бракованных волластонитовых изделий, создания простой, экологически чистой технологии получения сложнопрофильных, крупногабаритных изделий на основе волластонита, обладающих повышенной термостойкостью и химической устойчивостью к алюминиевым сплавам до температуры 1000°С.As can be seen from the presented examples, the proposed method solves the problem of disposing of defective wollastonite products, creating a simple, environmentally friendly technology for producing complex, large-sized products based on wollastonite, with increased heat resistance and chemical resistance to aluminum alloys up to a temperature of 1000 ° C.

Предложенный способ позволяет утилизировать отходы керамического производства, кроме того, позволяет повысить термостойкость материала с сохранением прочностных характеристик.The proposed method allows to utilize ceramic waste, in addition, it allows to increase the heat resistance of the material while maintaining strength characteristics.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2132829 С04В 28/18, публ. 10.07.99 г. Способ получения листового теплоизоляционного материала на основе волластонита.1. RF patent No. 2132829 С04В 28/18, publ. 07/10/99, a Method for producing sheet thermal insulation material based on wollastonite.

2. Ромашин А.Г. и др. Керамика на основе волластонита, разработанная в ОНПП «Технология». «Новые огнеупоры», 2004, №1, с.43-47.2. Romashin A.G. et al. Wollastonite-based ceramics developed at ONPP Technologiya. “New Refractories”, 2004, No. 1, pp. 43-47.

3. Патент РФ №2298537 С04В 33/28, 33/00, публ. 10.05.2007 г. Способ получения керамических изделий на основе волластонита - прототип.3. RF patent No. 2298537 С04В 33/28, 33/00, publ. May 10, 2007. A method for producing ceramic products based on wollastonite is a prototype.

Claims (1)

Способ получения керамических изделий на основе волластонита, включающий приготовление формовочной массы путем одновременного мокрого помола следующих компонентов в соотношении, мас.%: концентрат природного волластонита 70-80, каолин 10-20, глина 5-10 с добавлением воды в количестве 27-32% от массы сухих компонентов и стабилизаторов жидкого стекла и кальцинированной соды до тонины помола с остатком на сите 0063 - 5-23%, формование изделий методом шликерного литья в пористые формы, сушку и обжиг при температуре 950-1000°С в течение 1-3 ч, отличающийся тем, что перед формованием изделий формовочную массу смешивают с увлажненным до влажности 20-27% боем бракованных изделий на основе волластонита (фракция до 2,5 мм), взятым в количестве 20-30% сверх 100% от массы сухих компонентов. A method of producing ceramic products based on wollastonite, including the preparation of a molding material by simultaneous wet grinding of the following components in the ratio, wt.%: Natural wollastonite concentrate 70-80, kaolin 10-20, clay 5-10 with the addition of water in an amount of 27-32% from the mass of dry components and stabilizers of liquid glass and soda ash to a fineness of grinding with a residue on a sieve 0063 - 5-23%, molding products by slip casting into porous forms, drying and firing at a temperature of 950-1000 ° C for 1-3 hours characterized in that before molding of articles molding mass is mixed with the humidified to a moisture content of 20-27% fight defective items on the basis of wollastonite (fraction up to 2.5 mm) taken in an amount of 20-30% excess of 100% by weight of the dry components.
RU2008149376/03A 2008-12-15 2008-12-15 Method of making ceramic objects based on wollastonite RU2385849C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008149376/03A RU2385849C1 (en) 2008-12-15 2008-12-15 Method of making ceramic objects based on wollastonite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008149376/03A RU2385849C1 (en) 2008-12-15 2008-12-15 Method of making ceramic objects based on wollastonite

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2385849C1 true RU2385849C1 (en) 2010-04-10

Family

ID=42671129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008149376/03A RU2385849C1 (en) 2008-12-15 2008-12-15 Method of making ceramic objects based on wollastonite

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2385849C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2524724C1 (en) * 2013-05-27 2014-08-10 Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Method of producing wollastonite-based ceramic articles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2524724C1 (en) * 2013-05-27 2014-08-10 Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Method of producing wollastonite-based ceramic articles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ryan Properties of ceramic raw materials
JPH0543666B2 (en)
KR20080077002A (en) Multi-function composition for settable composite materials and methods of making the composition
US4297309A (en) Process of using and products from fume amorphous silica particulates
EA013699B1 (en) Sintered refractory product exhibiting enhanced thermal shock resistance
JP6189268B2 (en) Silica castable refractories
CZ20021415A3 (en) Binding system based on water glass, sand mixture for cores and process for producing such sand mixture for cores
JP3000151B2 (en) Refractory support and method for producing the same
RU2385849C1 (en) Method of making ceramic objects based on wollastonite
Demidenko et al. Wollastonite as a new kind of natural material (a review)
Biasini et al. Effect of talc and chlorite on sintering and technological behaviour of porcelain stoneware tiles
KR20130004276A (en) Refractory molded article, manufacturing method for refractory molded article, and member for metal casting
RU2298537C1 (en) Method of manufacture of ceramic items on base of wollastonite
RU2365559C2 (en) Method of obtaining wollastonite-based ceramic products
CN102079657A (en) Method for producing and preparing high-aluminum setter plate kiln furniture with high thermal shock resistance
Xiang et al. Preparation of aggregates based on waste foundry sand: Reuse of calcined clay
RU2332386C2 (en) Furnace burden for firebrick production
RU2358951C1 (en) Method for production of ceramic products based on wollastonite
Nanda et al. Shell mould strength of rice husk ash (RHA) and bentonite clays in investment casting
CN113152816A (en) Foamed ceramic and high-strength foamed cement composite board and preparation method thereof
RU2170715C2 (en) Method of preparing products from sintered glass crystalline lithium alumosilicate material
Doroganov et al. Development and study of composite refractory materials based on modified dispersed systems.
JPS6090867A (en) Improved alkali-resistant refractory composition
Kavas et al. Utilization of refractory brick wastes in concrete production as aggregates
FI62661B (en) UTGAONGSMATERIAL FOER HOEGHAOLLFASTA HYDROTERMALBEHANDLADE FOEREMAOL OCH FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SAODANT MATERIAL

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20120926

PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181216