RU2706285C1 - Ceramic mixture for making front articles - Google Patents
Ceramic mixture for making front articles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2706285C1 RU2706285C1 RU2018121899A RU2018121899A RU2706285C1 RU 2706285 C1 RU2706285 C1 RU 2706285C1 RU 2018121899 A RU2018121899 A RU 2018121899A RU 2018121899 A RU2018121899 A RU 2018121899A RU 2706285 C1 RU2706285 C1 RU 2706285C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyrite
- boric acid
- clay
- ceramic
- articles
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/04—Clay; Kaolin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
- C04B33/1325—Hazardous waste other than combustion residues
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/32—Burning methods
- C04B33/34—Burning methods combined with glazing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Керамическая масса относится к производству изделий строительного назначения и может быть использована при изготовлении облицовочных и лицевых кирпичей, плиток, плит и камней для отделки фасадов зданий.Ceramic mass refers to the production of building products and can be used in the manufacture of facing and facing bricks, tiles, slabs and stones for decorating building facades.
Известна сырьевая масса для изготовления керамических изделий, преимущественно кирпича и облицовочных керамических камней [1], которая содержит в качестве технологической минеральной добавки глауконитсодержащие пески минерального состава, мас. %: глауконитсодержащий глинистый минерал 28-33; полевой шпат 2-5; кальцит 1-5; апатит 3-6; кварц остальное, при следующем соотношении компонентов, мас. %: легкоплавкая глина 90-95; глауконитсодержащие пески 5-10. Преимуществом данной сырьевой массы является сравнительно низкая температура обжига (900°С), а к недостаткам относятся низкая прочность на сжатие (25-36 МПа) и высокое для облицовочных изделий водопоглощение (13-14,5%).Known raw material for the manufacture of ceramic products, mainly bricks and facing ceramic stones [1], which contains as a technological mineral additive glauconite-containing sands of mineral composition, wt. %: glauconite-containing clay mineral 28-33; feldspar 2-5; calcite 1-5; apatite 3-6; quartz rest, in the following ratio of components, wt. %: fusible clay 90-95; glauconite-containing sands 5-10. The advantage of this raw material mass is a relatively low firing temperature (900 ° C), and the disadvantages include low compressive strength (25-36 MPa) and high water absorption for facing products (13-14.5%).
Известна сырьевая смесь для изготовления облицовочной керамической плитки [2], которая содержит породу углеобогащения, термообработанную при 570-600°С, глину, а в качестве плавня - иловую часть отходов обогащения железных руд, химический состав которой, мас. %: SiO2 - 42,45; Al2O3 - 14,54; СаО - 14,88; MgO - 4,52; FeO - 8,06; Fe2O3 - 9,46; SO3 - 0,98; R2O - 3,25; MnO - 0,49; TiO2 - 0,73; P2O5 - 0,64%, при следующем соотношении компонентов, мас. %: порода углеобогащения, термообработанная при 570-600°С, 90-70, глина 5-20, иловая часть отходов обогащения железных руд 5-10. Недостатками данного состава являются низкая прочность на сжатие (15-18 МПа), высокое водопоглощение (10,1-11,5%) и энергоемкость производства, связанная с необходимостью термообработки породы углеобогащения, высоким давлением прессования (25-35 МПа) и необходимостью проведения стадии глазурования изделий.Known raw material mixture for the manufacture of ceramic facing tiles [2], which contains a coal preparation rock, heat-treated at 570-600 ° C, clay, and as a melt - the silt part of the iron ore dressing, the chemical composition of which, wt. %: SiO 2 - 42.45; Al 2 O 3 - 14.54; CaO - 14.88; MgO - 4.52; FeO - 8.06; Fe 2 O 3 - 9.46; SO 3 - 0.98; R 2 O - 3.25; MnO — 0.49; TiO 2 0.73; P 2 O 5 - 0.64%, in the following ratio of components, wt. %: coal preparation rock, heat-treated at 570-600 ° C, 90-70, clay 5-20, silt part of iron ore dressing waste 5-10. The disadvantages of this composition are low compressive strength (15-18 MPa), high water absorption (10.1-11.5%) and energy intensity of production associated with the need for heat treatment of coal concentration, high pressing pressure (25-35 MPa) and the need for stages of glazing products.
Известна керамическая масса для изготовления строительных изделий, преимущественно кирпича и облицовочных керамических камней [3], включающая следующие компоненты (в мас. %): глина легкоплавкая 25-60, глина цеолитсодержащая смешанного минерального состава, содержащая, в мас. %: цеолит 26-36, опал-кристобалит 3-27, кальцит 0-5, кварц 1-10, глауконит 0-4, глинистые минералы 20-65 с размером частиц менее 1 мм, 40-75. Преимуществами данной керамической массы являются достаточно высокая прочность на сжатие (38,5-59,6 МПа) и относительно низкая температура обжига (1000-1050°С) изделий. Недостатками являются низкая прочность на изгиб (5,6-8,8 МПа), высокое водопоглощение (8,2-12,1%) и необходимость выдерживания шихты в течение 2 суток. Высокое давление прессования (20-25 МПа) и необходимость сушки повышают энергоемкость производства.Known ceramic mass for the manufacture of building products, mainly bricks and facing ceramic stones [3], including the following components (in wt.%): Fusible clay 25-60, zeolite clay containing a mixed mineral composition, containing, in wt. %: zeolite 26-36, opal-cristobalite 3-27, calcite 0-5, quartz 1-10, glauconite 0-4, clay minerals 20-65 with a particle size of less than 1 mm, 40-75. The advantages of this ceramic mass are a fairly high compressive strength (38.5-59.6 MPa) and a relatively low firing temperature (1000-1050 ° C) of products. The disadvantages are low bending strength (5.6-8.8 MPa), high water absorption (8.2-12.1%) and the need to withstand the charge for 2 days. High pressing pressure (20-25 MPa) and the need for drying increase the energy intensity of production.
Наиболее близкой к предлагаемому решению является керамическая масса для изготовления стеновых облицовочных керамических изделий [4], включающая малопластичную глину, гальванический шлам, образующийся при реагентной очистке сточных вод гальванического цеха гидроксидом кальция, содержащий, масс. %: Zn(OH)2 - 11,3; Ni(OH)2 - 2,6; Cu(OH)2 - 2,4; Cr(OH)3 - 9,3; СаСО3 - 40,3; Са(ОН)2 - 16,5; SiO2 - 7,0, борную кислоту и диоксид титана при следующем соотношении компонентов (в масс. %): глина - 80,0; гальванический шлам - 5,0; диоксид титана - 10,0; борная кислота -5,0. Преимуществами данной керамической массы являются достаточно низкое водопоглощение (3,2-7,2%) при сравнительно невысокой температуре обжига (1050°С). Недостатками являются низкие значения прочности на сжатие (14,2-21,0 МПа) и морозостойкости (40-51 циклов).Closest to the proposed solution is a ceramic mass for the manufacture of wall cladding ceramic products [4], including low-plastic clay, galvanic sludge formed during reactive wastewater treatment of the galvanic shop with calcium hydroxide, containing, mass. %: Zn (OH) 2 - 11.3; Ni (OH) 2 - 2.6; Cu (OH) 2 - 2.4; Cr (OH) 3 - 9.3; CaCO 3 - 40.3; Ca (OH) 2 - 16.5; SiO 2 - 7.0, boric acid and titanium dioxide in the following ratio of components (in wt.%): Clay - 80.0; galvanic sludge - 5.0; titanium dioxide - 10.0; boric acid -5.0. The advantages of this ceramic mass are quite low water absorption (3.2-7.2%) at a relatively low firing temperature (1050 ° C). The disadvantages are low values of compressive strength (14.2-21.0 MPa) and frost resistance (40-51 cycles).
Техническими задачами, на решение которых направлено изобретение являются повышение прочности на сжатие и морозостойкости керамических изделий.The technical problems to which the invention is directed are to increase the compressive strength and frost resistance of ceramic products.
Указанный технический результат достигается за счет введения полирита в состав керамической массы, содержащей малопластичную глину и борную кислоту, при следующем соотношении компонентов (в мас. %):The specified technical result is achieved due to the introduction of polyrite in the composition of the ceramic mass containing maloplastic clay and boric acid, in the following ratio of components (in wt.%):
В предлагаемом составе предусматривается применение глины Суворотского месторождения Владимирской области, содержащей в своем составе следующие соединения (в мас. %): SiO2 = 67,5; Al2O3 = 10,75; Fe2O3 = 5,85; СаО = 2,8; MgO = 1,7; K2O = 2,4; Na2O = 0,7. Данная глина обладает числом пластичности 5,2 и относится к малопластичным (по ГОСТ 9169-75).The proposed composition provides for the use of clay from the Suvorot deposit in the Vladimir region, which contains the following compounds (in wt.%): SiO 2 = 67.5; Al 2 O 3 = 10.75; Fe 2 O 3 = 5.85; CaO = 2.8; MgO = 1.7; K 2 O = 2.4; Na 2 O = 0.7. This clay has a ductility number of 5.2 and is classified as low plastic (according to GOST 9169-75).
В качестве первой добавки в состав керамической массы вводится полирит (ТУ 48-4-244-87), представляющий собой смесь оксида церия с оксидами лантана, неодима и празеодима. Данные оксиды, входящие в состав добавки, во время обжига взаимодействуют с оксидом кремния и щелочными оксидами, содержащимися в глине, с образованием стекловидной фазы, которая заполняет относительно крупные поры и пустоты в материале и выступает в роли связующего между частицами керамики. В результате прочность материала повышается, а водопоглощение снижается, что также повышает морозостойкость.As the first additive in the composition of the ceramic mass is introduced polyrite (TU 48-4-244-87), which is a mixture of cerium oxide with the oxides of lanthanum, neodymium and praseodymium. These oxides, which are part of the additive, during firing interact with silicon oxide and alkaline oxides contained in clay to form a vitreous phase, which fills relatively large pores and voids in the material and acts as a binder between ceramic particles. As a result, the strength of the material increases, and water absorption decreases, which also increases frost resistance.
В качестве второй добавки в состав керамической массы вводится борная кислота марки В 2-го сорта (ГОСТ 18704-78), которая является плавнем и повышает количество образующейся стекловидной фазы, тем самым усиливая влияние полирита на свойства получаемой керамики. Кроме того, совместное введение полирита и борной кислоты приводит к появлению эффекта самоглазурования, что дополнительно снижает водопоглощение.As a second additive, grade B boric acid of the 2nd grade (GOST 18704-78) is introduced into the composition of the ceramic mass, which is smooth and increases the amount of the glassy phase formed, thereby enhancing the effect of polyrite on the properties of the resulting ceramics. In addition, the combined introduction of polyrite and boric acid leads to the appearance of a self-glazing effect, which further reduces water absorption.
Количество вводимых добавок также направлено на достижение поставленных технических задач данного изобретения. При содержании полирита в шихте менее 1 мас. %, данная добавка практически не меняет свойств получаемой керамики, а при содержании более 10 мас. % происходит лишь незначительные повышение прочностных характеристик и снижение водопоглощения. Также стоит учитывать, что с увеличением содержания полирита повышается себестоимость производства изделий. Введение борной кислоты в количестве менее 2 мас. % не приводит к самоглазурованию изделий, а при содержании данной добавки в количестве более 5 мас. % происходит коробление изделий из-за избытка образующейся стекловидной фазы.The number of introduced additives is also aimed at achieving the technical objectives of this invention. When the content of the polyrite in the mixture is less than 1 wt. %, this additive practically does not change the properties of the resulting ceramics, and with a content of more than 10 wt. % there is only a slight increase in strength characteristics and a decrease in water absorption. It is also worth considering that with an increase in the polyrite content, the cost of manufacturing products increases. The introduction of boric acid in an amount of less than 2 wt. % does not lead to self-glazing of products, but with the content of this additive in an amount of more than 5 wt. % warpage of products occurs due to an excess of the resulting vitreous phase.
Реализация заявляемого изобретения предпочтительна по следующей технологии:The implementation of the claimed invention is preferred by the following technology:
Малопластичная глина предварительно измельчается до фракции с размером частиц менее 0,63 мм и высушивается, а после смешивается с полиритом и борной кислотой в требуемом соотношении. Затем полученная смесь увлажняется до получения формовочной массы с влажностью 8 мас. %, из которой получают сырец при давлении 15 МПа. Затем сырец без проведения сушки обжигается при температуре 1050°С.Maloplastic clay is pre-crushed to a fraction with a particle size of less than 0.63 mm and dried, and then mixed with polyrite and boric acid in the required ratio. Then the resulting mixture is moistened to obtain a molding material with a moisture content of 8 wt. %, from which raw is obtained at a pressure of 15 MPa. Then the raw material is fired without drying at a temperature of 1050 ° C.
Обоснованность и преимущества заявляемого изобретения основаны на измерении физико-механических и эксплуатационных показателей керамики на основе шихты с содержанием полирита от 1 до 10 мас. %, борной кислоты от 2 до 5 мас. % и иллюстрируются следующими примерами:The validity and advantages of the claimed invention are based on the measurement of physico-mechanical and operational performance of ceramics based on a charge with a polyrite content of from 1 to 10 wt. %, boric acid from 2 to 5 wt. % and are illustrated by the following examples:
1. К 96 мас. % малопластичной глины добавляют 2 мас. % полирита и 2 мас. % борной кислоты, перемешивают и получают материал по указанной технологии;1. To 96 wt. % maloplastic clay add 2 wt. % polyrite and 2 wt. % boric acid, mixed and receive material according to the specified technology;
2. К 93 мас. % малопластичной глины добавляют 2 мас. % полирита и 5 мас. % борной кислоты, перемешивают и получают материал по указанной технологии;2. To 93 wt. % maloplastic clay add 2 wt. % polyrite and 5 wt. % boric acid, mixed and receive material according to the specified technology;
3. К 90 мас. % малопластичной глины добавляют 5 мас. % полирита и 5 мас. % борной кислоты, перемешивают и получают материал по указанной технологии;3. To 90 wt. % maloplastic clay add 5 wt. % polyrite and 5 wt. % boric acid, mixed and receive material according to the specified technology;
4. К 85 мас. % малопластичной глины добавляют 10 мас. % полирита и 5 мас. % борной кислоты, перемешивают и получают материал по указанной технологии.4. To 85 wt. % maloplastic clay add 10 wt. % polyrite and 5 wt. % boric acid, mixed and get the material according to the specified technology.
Свойства материалов, полученных с использованием известного и предлагаемого составов керамической массы, приведены в таблице 1.The properties of the materials obtained using the known and proposed compositions of the ceramic mass are shown in table 1.
Источники информацииInformation sources
1. Патент на изобретение №2160240, кл. С04В 33/00, С04В 33/13, 20001. Patent for invention No. 2160240, class. СВВ 33/00, С04В 33/13, 2000
2. Патент на изобретение №2258684, кл. С04В 33/00, 20052. Patent for invention No. 2258684, class. СВВ 33/00, 2005
3. Патент на изобретение №2176223, кл. С04В 33/00, 20013. Patent for invention No. 2176223, class. СВВ 33/00, 2001
4. Патент на изобретение №2631447, кл. С04В 33/132, 20174. Patent for invention No. 2631447, class. СВВ 33/132, 2017
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018121899A RU2706285C1 (en) | 2018-06-13 | 2018-06-13 | Ceramic mixture for making front articles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018121899A RU2706285C1 (en) | 2018-06-13 | 2018-06-13 | Ceramic mixture for making front articles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2706285C1 true RU2706285C1 (en) | 2019-11-15 |
Family
ID=68579497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018121899A RU2706285C1 (en) | 2018-06-13 | 2018-06-13 | Ceramic mixture for making front articles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2706285C1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1597352A1 (en) * | 1988-12-26 | 1990-10-07 | Ивановский Химико-Технологический Институт | Ceramic composition for making facing tile |
| SU1815943A1 (en) * | 1991-04-30 | 1996-02-10 | Казанский межотраслевой научно-технический центр самораспространяющегося высокотемпературного синтеза | Method of ceramic facing tile making |
| KR20030008145A (en) * | 2002-12-10 | 2003-01-24 | 김석수 | Functional ceramic product radiating negative ions and far infrared rays and manufacturing method of the same |
| US20040222572A1 (en) * | 2001-05-16 | 2004-11-11 | White Geoffrey Vaughan | Sialon ceramics |
| KR20130130365A (en) * | 2012-05-22 | 2013-12-02 | 한국세라믹기술원 | Composite for lightweight ceramic ware and manufacturing method of the lightweight ceramic ware using the composite |
| RU2631447C1 (en) * | 2016-09-01 | 2017-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Ceramic mass for wall lining products manufacture |
| RU2638596C1 (en) * | 2016-12-13 | 2017-12-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Charge for producing acid-resistant ceramics |
-
2018
- 2018-06-13 RU RU2018121899A patent/RU2706285C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1597352A1 (en) * | 1988-12-26 | 1990-10-07 | Ивановский Химико-Технологический Институт | Ceramic composition for making facing tile |
| SU1815943A1 (en) * | 1991-04-30 | 1996-02-10 | Казанский межотраслевой научно-технический центр самораспространяющегося высокотемпературного синтеза | Method of ceramic facing tile making |
| US20040222572A1 (en) * | 2001-05-16 | 2004-11-11 | White Geoffrey Vaughan | Sialon ceramics |
| KR20030008145A (en) * | 2002-12-10 | 2003-01-24 | 김석수 | Functional ceramic product radiating negative ions and far infrared rays and manufacturing method of the same |
| KR20130130365A (en) * | 2012-05-22 | 2013-12-02 | 한국세라믹기술원 | Composite for lightweight ceramic ware and manufacturing method of the lightweight ceramic ware using the composite |
| RU2631447C1 (en) * | 2016-09-01 | 2017-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Ceramic mass for wall lining products manufacture |
| RU2638596C1 (en) * | 2016-12-13 | 2017-12-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Charge for producing acid-resistant ceramics |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107935555B (en) | Nickel iron slag ceramic and preparation method thereof | |
| US20160318803A1 (en) | Geopolymer cement produced from recycled glass and method for producing same | |
| RU2631447C1 (en) | Ceramic mass for wall lining products manufacture | |
| RU2706285C1 (en) | Ceramic mixture for making front articles | |
| RU2387616C1 (en) | Ceramic mass for facing tile fabrication | |
| KR101332346B1 (en) | Product and method of inorganic binder composition utilizing aluminosilicate and magnesiumsilicate | |
| RU2278089C1 (en) | Ceramic mass for facing slab production | |
| KR101658887B1 (en) | Method of preparing light weight aggregate using gold mine tail | |
| RU2415105C2 (en) | Ceramic mixture for making porcelain ware | |
| RU2466108C2 (en) | Binder | |
| RU2638596C1 (en) | Charge for producing acid-resistant ceramics | |
| RU2483046C2 (en) | Method of producing heat-insulating foamed glass-ceramic material | |
| CN115448619A (en) | Mixed material suitable for white portland cement and preparation method thereof | |
| KR101272814B1 (en) | Non-sintering inorganic binder comprising blast-furnace slag and mortar composition using thereof | |
| RU2415103C1 (en) | Crude mixture for making ceramic articles | |
| RU2698368C1 (en) | Ceramic mixture for making facade cladding and heat-insulating ceramics | |
| RU2440946C2 (en) | Crude mixture for making ceramic heat-efficient wall articles | |
| RU2672685C1 (en) | Ceramic mass for the manufacture of facade tiles | |
| KR100656744B1 (en) | Cementitious accelerating admixtures | |
| KR100595427B1 (en) | The manufacturing method and composition of nonsintering natural hydraulic lime mortar | |
| CN105669061A (en) | High-iron phosphoaluminate cement | |
| RU2520308C1 (en) | Ceramic mixture for making facing tile | |
| CN104386937A (en) | Composite activator for coal ash baking-free bricks and preparation method and use method thereof | |
| RU2746607C2 (en) | Method for making facing ceramic articles | |
| RU2685581C1 (en) | Ceramic mass for manufacture of facing ceramic products |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200614 |