RU2746607C2 - Method for making facing ceramic articles - Google Patents
Method for making facing ceramic articles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2746607C2 RU2746607C2 RU2018119663A RU2018119663A RU2746607C2 RU 2746607 C2 RU2746607 C2 RU 2746607C2 RU 2018119663 A RU2018119663 A RU 2018119663A RU 2018119663 A RU2018119663 A RU 2018119663A RU 2746607 C2 RU2746607 C2 RU 2746607C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cryolite
- clay
- ceramic articles
- low
- main component
- 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
- C04B33/131—Inorganic additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
Abstract
Description
Способ относится к производству строительной керамики и может быть использован при изготовлении облицовочных керамических изделий: плиток, плит, кирпичей и блоков для внутренней и наружной отделки стен зданий.The method relates to the production of building ceramics and can be used in the manufacture of facing ceramic products: tiles, slabs, bricks and blocks for interior and exterior walls of buildings.
Известна керамическая масса для изготовления облицовочной плитки [1], содержащая (в мас.%): лессовидный суглинок - 50,0-54,0; каолинитовая глина - 33,0-36,0; пегматит - 9,0-11,0; глинозем - 2,0-3,5; криолит - 0,5-1,0. Недостатками указанной керамической массы являются низкая прочность получаемых изделий (около 10 МПа), многокомпонентный состав, высокая энергоемкость производства (давление прессования 30 МПа и температура обжига 1100-1180°С) и необходимость нанесения слоя глазури на поверхность обожженных плиток.Known ceramic mass for the manufacture of facing tiles [1], containing (in wt.%): Loess-like loam - 50.0-54.0; kaolinite clay - 33.0-36.0; pegmatite - 9.0-11.0; alumina - 2.0-3.5; cryolite - 0.5-1.0. The disadvantages of this ceramic mass are low strength of the resulting products (about 10 MPa), multicomponent composition, high energy consumption of production (pressing pressure 30 MPa and firing temperature 1100-1180 ° C) and the need to apply a layer of glaze on the surface of the fired tiles.
Известна керамическая масса для изготовления облицовочной плитки [2], содержащая (в мас.%): каолин 84,0-86,0; бентонит 3,0-5,0; лесс 3,0-5,0; плиточный бой 0,1-0,5; криолит 0,5-1,0; глинозем 5,0-7,0. Недостатками указанной керамической массы являются низкая прочность получаемых изделий (12-15 МПа), многокомпонентный состав, высокая энергоемкость производства (температура обжига 1100-1150°С) и необходимость нанесения слоя глазури на поверхность плитки перед обжигом.Known ceramic mass for the manufacture of tiles [2], containing (in wt.%): Kaolin 84.0-86.0; bentonite 3.0-5.0; loess 3.0-5.0; tile fight 0.1-0.5; cryolite 0.5-1.0; alumina 5.0-7.0. The disadvantages of this ceramic mass are low strength of the resulting products (12-15 MPa), multicomponent composition, high energy consumption of production (firing temperature 1100-1150 ° C) and the need to apply a layer of glaze on the tile surface before firing.
Известна сырьевая смесь для изготовления облицовочной плитки [3], включающая (в мас.%): породу углеобогащения, термообработанную при 570-600°С, глину, а в качстве плавня – иловую часть отходов обогащения железныхруд, 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. Изделия на основе данной сырьевой смеси, несмотря на присутствие плавня, также отличаются низкой прочностью на сжатие (15-18 МПа) и высоким водопоглощением (10,1-11,5%) при высокой энергоемкости производства (давление прессования 25-25 МПа) и необходимости глазурования.Known raw mixture for the manufacture of facing tiles [3], including (in wt.%): Coal enrichment rock, heat-treated at 570-600 ° C, clay, and in the quality of flux - the sludge part of the waste of iron ore, 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%, with the following ratio of components, wt.%: Coal enrichment rock, heat treated at 570-600 ° C, 90-70, clay 5-20, sludge part of iron ore dressing wastes 5-10. Products based on this raw mixture, despite the presence of flux, also differ in low compressive strength (15-18 MPa) and high water absorption (10.1-11.5%) with high energy consumption of production (pressing pressure 25-25 MPa) and the need for glazing.
Наиболее близкой к предлагаемому решению является керамическая масса, применяемая для способа производства обожженных строительных материалов [4] и содержащая 50 вес.ч. тугоплавкой и трудноспекаемой глины, в т.ч. малопластичной, в качестве основного компонента и 50 вес.ч. обожженной криолитсодержащей добавки в качестве плавня. Криолитсодержащую добавку получают смешиванием 200 кг измельченной глины, 100 кг измельченного криолита, предпочтительно если он будет обожжен при температуре от 600 до 700°С, 10 кг оксида железа и 400 кг воды. Полученную смесь перемешивают с глиной в пропорции 10 кг смеси на 1000 кг глины, формуют из нее блоки, которые обжигают при температуре 800°С, а затем измельчают с получением обожженной криолитсодержащей добавки. Преимуществами керамической массы из известного способа являются низкая температура обжига при получении конечных изделий (900°С) и низкая усадка, позволяющая проводить сразу после формования сушку, обжиг и охлаждение за относительно короткое время, равное восьми часам. Недостатками данной керамической массы являются трудоемкость и общая длительность технологического процесса, связанные с подготовкой обожженной криолитсодержащей добавки. Closest to the proposed solution is a ceramic mass used for the method of production of fired building materials [4] and containing 50 wt.h. refractory and difficult to sinter clay, incl. low plastic, as the main component and 50 wt.h. fired cryolite-containing additive as flux. The cryolite-containing additive is obtained by mixing 200 kg of crushed clay, 100 kg of crushed cryolite, preferably if it is fired at a temperature of 600 to 700 ° C, 10 kg of iron oxide and 400 kg of water. The resulting mixture is mixed with clay in a proportion of 10 kg of the mixture per 1000 kg of clay, blocks are formed from it, which are fired at a temperature of 800 ° C, and then crushed to obtain a fired cryolite-containing additive. The advantages of the ceramic mass from the known method are the low firing temperature when obtaining the final products (900 ° C) and low shrinkage, which allows drying, firing and cooling immediately after molding in a relatively short time equal to eight hours. The disadvantages of this ceramic mass are the labor intensity and the total duration of the technological process associated with the preparation of the fired cryolite-containing additive.
Техническими задачами, на решение которых направлено изобретение являются снижение водопоглощения и повышение прочности керамических изделий.The technical problems to be solved by the invention are to reduce water absorption and increase the strength of ceramic products.
Наиболее эффективно поставленные задачи решаются за счёт проведения обжига при температуре 1050°С, применения малопластичной глины с содержанием Аl2О3 = 10,75 мас.%, замены обожженной криолитсодержащей добавки на криолит при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси (в маc.%): The most effective tasks are solved by firing at a temperature of 1050 ° C, using low-plastic clay with an Al 2 O 3 content = 10.75 wt.%, Replacing the fired cryolite-containing additive with cryolite with the following ratio of the components of the raw mixture (in wt.%) :
В данном изобретении предусматривается применение глины Суворотского месторождения Владимирской области, содержащей в своем составе следующие соединения (в мас.%): SiО2 = 67,5; Аl2О 3 = 10,75; Fe2О3 = 5,85; СаО = 2,8; MgO = 1,7; К2О = 2,4; Na2О = 0,7. Данная глина обладает числом пластичности 5,2 и относится к малопластичным (по ГОСТ 9169-75). This invention provides for the use of clay from the Suvorot deposit of the Vladimir region, containing in its composition 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 plasticity number of 5.2 and belongs to low plasticity (according to GOST 9169-75).
В качестве плавня в данной сырьевой смеси используется криолит искусственный технический марки КА высшего сорта с криолитовым модулем не менее 1,7 (ГОСТ 10561-80), который в чистом виде плавится при температурах около 1010°С, а совместно с Al2О3 образует систему, температура плавления которой зависит от количественного соотношения криолита и Al2О3.As a flux of at least 1.7 (GOST 10561-80) with cryolite module in the raw material mixture used artificial cryolite technical grade SC premium, which in pure form melts at temperatures of about 1010 ° C and in conjunction with Al 2 O 3 forms system, the melting point of which depends on the quantitative ratio of cryolite and Al 2 O 3 .
При учете количества Al2О3, содержащегося в предлагаемой в данном изобретении глины, и количестве вводимого криолита получаются системы с температурами плавления около 945-950°С. При этом расплав криолита способен растворять Al2О3, а образующийся раствор будет заполнять поры и пустоты в материале, приводя к его уплотнению и одновременно выступать в роли связующего между частицами керамики. После охлаждения это приведет к повышению прочности и снижению водопоглощения.Considering the amount of Al 2 O 3 contained in the clay according to the invention and the amount of cryolite introduced, systems with melting points of about 945-950 ° C are obtained. In this case, the cryolite melt is able to dissolve Al 2 O 3 , and the resulting solution will fill the pores and voids in the material, leading to its compaction and at the same time act as a binder between the ceramic particles. Once cooled, this will increase strength and reduce water absorption.
При этом для указанной малопластичной глины, содержащей в своем составе 10,75 мас.% Al2О3, наиболее эффективным будет введение от 1 до 2,5 мас.% криолита. При введении криолита в количестве менее 1 мас.% не происходит значительного изменения свойств получаемой керамики, что объясняется недостаточным количеством образующегося расплава криолита. При введении криолита в количестве более 2,5 мас.% после взаимодействия с Al2О3, содержащимся в глине, остается избыток расплава, часть которого выделяется в виде летучих соединений фтора и фторидов, что приводит к короблению изделий, а при введении криолита в количестве более 5 мас.% возникающие внутренние напряжения приводят к значительным деформациям и разрыву изделий.In this case, for the specified low-plasticity clay, containing in its composition 10.75 wt.% Al 2 O 3 , the most effective will be the introduction of 1 to 2.5 wt.% Cryolite. When cryolite is introduced in an amount of less than 1 wt%, there is no significant change in the properties of the resulting ceramics, which is explained by the insufficient amount of the cryolite melt formed. With the introduction of cryolite in an amount of more than 2.5 wt% after interaction with Al 2 O 3 contained in the clay, an excess of melt remains, part of which is released in the form of volatile fluorine and fluoride compounds, which leads to warping of products, and when cryolite is introduced into in an amount of more than 5 wt%, the resulting internal stresses lead to significant deformations and rupture of products.
Реализация заявляемого изобретения предпочтительна по следующей технологии:Implementation of the claimed invention is preferable according to the following technology:
Малопластичная глина предварительно измельчается до фракции с размером частиц менее 0,63 мм и высушивается, а после смешивается с криолитом в требуемом соотношении. Затем 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.Low-plastic clay is pre-crushed to a fraction with a particle size of less than 0.63 mm and dried, and then mixed with cryolite in the required ratio. Then the mixture is moistened to obtain a molding mass with a moisture content of 8 wt.%, From which a raw material 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 криолита от 1 до 2,5 мас.% и иллюстрируются следующими примерами:The validity and advantages of the claimed invention are based on the measurement of physical, mechanical and operational parameters of ceramics based on a charge with a cryolite content of 1 to 2.5 wt.% And are illustrated by the following examples:
1. К 99 мас.% малопластичной глины добавляют 1 мас.% криолита, перемешивают и получают материал по указанной технологии;1. To 99 wt.% Low-plastic clay add 1 wt.% Cryolite, mix and get the material according to the specified technology;
2. К 98,5 мас.% малопластичной глины добавляют 1,5 мас.% криолита, перемешивают и получают материал по указанной технологии;2. To 98.5 wt.% Of low-plasticity clay add 1.5 wt.% Cryolite, mix and get the material according to the specified technology;
3. К 98 мас.% малопластичной глины добавляют 2 мас.% криолита, перемешивают и получают материал по указанной технологии;3. To 98 wt.% Of low-plasticity clay add 2 wt.% Cryolite, mix and get the material according to the specified technology;
4. К 97,5 мас.% малопластичной глины добавляют 2,5 мас.% криолита, перемешивают и получают материал по указанной технологии.4. To 97.5 wt.% Of low-plasticity clay add 2.5 wt.% Cryolite, mix and get the material according to the specified technology.
Свойства материалов, полученных с использованием известного [3] и предлагаемого составов керамической массы, приведены в таблице 1.The properties of materials obtained using the known [3] and proposed compositions of the ceramic mass are shown in Table 1.
Источники информацииInformation sources
1. Патент на изобретение №2439026, кл. С04В 33/13, 2012.1. Patent for invention No. 2439026, cl. С04В 33/13, 2012.
2. Патент на изобретение №2420479, кл. С04В 33/13, 2011.2. Patent for invention No. 2420479, cl. С04В 33/13, 2011.
3. Патент на изобретение №2258684, кл. С04В 33/00, 2005.3. Patent for invention №2258684, cl. С04В 33/00, 2005.
4. Патент US № 1664815, кл. С04В 33/02, 1928.4. Patent US No. 1,664,815, cl. C04B 33/02, 1928.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018119663A RU2746607C2 (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Method for making facing ceramic articles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018119663A RU2746607C2 (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Method for making facing ceramic articles |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018119663A RU2018119663A (en) | 2019-11-28 |
RU2018119663A3 RU2018119663A3 (en) | 2019-11-28 |
RU2746607C2 true RU2746607C2 (en) | 2021-04-16 |
Family
ID=68834184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018119663A RU2746607C2 (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Method for making facing ceramic articles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2746607C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1664815A (en) * | 1924-08-06 | 1928-04-03 | Gronroos Hugo | Process for the manufacture of burnt building materials or the like of clay |
SU833770A1 (en) * | 1979-06-06 | 1981-05-30 | Государственный Научно-Исследова-Тельский Институт По Керамзиту"Ниикерамзит" | Method of making claydite articles |
SU1188142A1 (en) * | 1984-01-06 | 1985-10-30 | Красноярский Филиал Государственного Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Строительных Материалов И Конструкций Им.П.П.Будникова | Raw mixture |
US6824877B1 (en) * | 2001-08-31 | 2004-11-30 | John Howard Groth | Clay compositions and objects including clay compositions |
RU2420480C1 (en) * | 2010-03-29 | 2011-06-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mixture |
-
2018
- 2018-05-28 RU RU2018119663A patent/RU2746607C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1664815A (en) * | 1924-08-06 | 1928-04-03 | Gronroos Hugo | Process for the manufacture of burnt building materials or the like of clay |
SU833770A1 (en) * | 1979-06-06 | 1981-05-30 | Государственный Научно-Исследова-Тельский Институт По Керамзиту"Ниикерамзит" | Method of making claydite articles |
SU1188142A1 (en) * | 1984-01-06 | 1985-10-30 | Красноярский Филиал Государственного Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Строительных Материалов И Конструкций Им.П.П.Будникова | Raw mixture |
US6824877B1 (en) * | 2001-08-31 | 2004-11-30 | John Howard Groth | Clay compositions and objects including clay compositions |
RU2420480C1 (en) * | 2010-03-29 | 2011-06-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mixture |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
GOST 9169-75 "Clay raw materials for the ceramic industry", date of introduction 07/01/1976. GOST 25100-2011 "Soils. Classification", date of introduction 01.01.2013, p. 27, tab. B-17. * |
ГОСТ 9169-75 "Сырьё глинистое для керамической промышленности", дата введения 01.07.1976. ГОСТ 25100-2011 "Грунты. Классификация", дата введения 01.01.2013, с.27, табл. Б-17. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2018119663A (en) | 2019-11-28 |
RU2018119663A3 (en) | 2019-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2638051T3 (en) | Processing of fly ash and manufacture of articles that incorporate fly ash compositions | |
US20070221100A1 (en) | Process for the preparation of self-glazed geopolymer tile from fly ash and blast furnace slag | |
EA013699B1 (en) | Sintered refractory product exhibiting enhanced thermal shock resistance | |
RU2403224C1 (en) | Ceramic mixture for making bricks | |
JP3303221B2 (en) | Refractory brick as tin bath brick | |
US6743383B2 (en) | Process for the production of ceramic tiles | |
KR101696716B1 (en) | Manufacturing method of high-strength artificial stone block using tailing | |
RU2374206C1 (en) | Raw mixture for making ceramic objects | |
RU2746607C2 (en) | Method for making facing ceramic articles | |
KR101658887B1 (en) | Method of preparing light weight aggregate using gold mine tail | |
Suvorov et al. | High-temperature heat-insulating materials based on vermiculite | |
Yatsenko et al. | Phase composition and properties of the low-temperature structural ceramics in the clay-calcium containing material system | |
RU2668599C1 (en) | Composite ceramic mixture | |
RU2739441C1 (en) | Method of producing ceramic facing brick | |
KR940000727B1 (en) | Cement-containing ceramic articles and method for production thereof | |
RU2331613C2 (en) | Raw mixture | |
RU2672685C1 (en) | Ceramic mass for the manufacture of facade tiles | |
KR100534055B1 (en) | Fired brick with high strength brick and high content of anthracite coal fly ash and preparation method | |
RU2698368C1 (en) | Ceramic mixture for making facade cladding and heat-insulating ceramics | |
RU2713286C1 (en) | Method of making heat-resistant ceramics | |
Morris et al. | Physical and Chemical Properties of Crushed Ceramic and Porcelain Clay Tile Powder | |
RU2232735C1 (en) | Raw meal for manufacturing masonry products | |
RU2714175C1 (en) | Composition for making heat-resistant porous composites | |
Sokolar | Sintering of whiteware body depending on different fluxing agents and binders | |
RU2821631C1 (en) | Light-coloured ceramic mixture for face brick |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210217 |