СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
(51) 7 C04B33/02, C04B33/00
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 05.10.2007 - действует
--------------------------------------------------------------------------------
(14) Дата публикации: 2004.08.27
(21) Регистрационный номер заявки: 2002133264/03
(22) Дата подачи заявки: 2002.12.09
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.12.09
(45) Опубликовано: 2004.08.27
(56) Аналоги изобретения: RU 2148047 C1, 27.04.2000.
SU 1533260 A1, 20.05.1999.
WO 95/11865 A1, 04.05.1995.
US 4292359 A, 29.09.1981.
(72) Имя изобретателя: Левит И.М. (RU); Святская Л.И. (RU); Дуденкова Г.Я. (RU); Шелыганова Р.Н. (RU)
(73) Имя патентообладателя: ОАО "ВНИИстром им. П.П. Будникова" (RU)
(98) Адрес для переписки: 140050, Московская обл., Люберецкий р-н, пос. Красково, ул. К. Маркса, 117, ОАО "ВНИИстром им. П.П.Будникова"
(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Изобретение относится к производству керамических материалов и может быть использовано при изготовлении керамического кирпича и камня из высокочувствительных к сушке глин и отощающих добавок. Способ изготовления керамических изделий включает приготовление отощающей добавки на основе золы от сжигания промышленных и бытовых сточных вод, смешивание ее с глиной до состава, в %: глина 90-75, зола 10-25, формование заготовок, сушку и обжиг, при этом приготовление отощающей добавки ведут путем отбора 30-60% от общего объема глины, ввода ее в золу и принудительно динамического контакта глины и золы в течение 5-30 мин при соотношении глины и золы от 2,7:1 до 1,2:1. Способ позволяет получить формовочную смесь менее чувствительную к сушке и сократить срок сушки. 1 табл.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к производству керамических материалов и может быть использовано при изготовлении керамического кирпича и камня на основе высокочувствительных к сушке глин и отощающих добавок.
Известен способ изготовления керамических изделий, включающий подготовку отощителя путем смешивания отходов гальванического производства с выгорающей добавкой и боя шамотных изделий, ввода его в глину, формовку заготовок, сушку и обжиг (1).
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ изготовления золокерамических камней и кирпичей, включающий смешивание отощающей добавки на основе зольного компонента и глины, формование заготовок, сушку их и обжиг. В качестве зольного компонента используют золу от сжигания промышленных и бытовых сточных вод городского коммунального хозяйства или ее смесь с опилками при их соотношении от 1:1 до 6:1 (2).
Недостатками известных способов является длительный срок сушки заготовок из глин чувствительных к сушке. Чувствительность глин к сушке обусловливается ее природными свойствами. Наиболее распространенными глинами, чувствительными к сушке, являются монтмориллонитовые глины. Это тонкодисперсные глины, имеющие развитую внешнюю поверхность зерен, способную к поглощению катионов, обладают большой сорбционной способностью и требуют для получения формовочного теста большего количества воды. При чем в этих глинах адсорбционная осмотическая влага средней интенсивности связи превалирует над менее прочной капиллярной влагой. Поэтому изделия глин, чувствительных к сушке, высыхают без трещины с высоким качеством за длительные сроки - более 72 часов.
Применение в качестве отощителя тонкодисперсных материалов приводит к незначительному улучшению влагопроводных свойств, что не позволяет резко сократить сроки сушки.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является сокращение технологического цикла производства керамических изделий из высокочувствительных глин к сушке за счет снижения сроков сушки в 2 раза.
Технический результат достигается тем, что в способе, включающем приготовление отощающей добавки на основе золы от сжигания промышленных и бытовых сточных вод, смешивание ее с глиной до получения состава: глина 90-75%, зола 10-25%, формование заготовок, сушку и обжиг, приготовление отощающей добавки ведут путем отбора 30-60% от общего объема глины, ввода ее в золу и принудительно динамического контакта глины и золы в течение 5-30 мин при соотношении глина к золе от 2,7:1 до 1,2:1,
Использование в предлагаемом способе отбора части высокочувствительной глины и принудительно динамического контакта ее с золой позволяет получить активизированную смесь улучшенной влагопроводности.
В результате принудительно динамического контакта тонкодисперсной глины и золы адсорбционная и осмотическая влага глины вступают в реакцию ионного обмена с водорастворимыми солями золы в результате чего происходит перевод части адсорбционной воды в капиллярную, тонкодисперсные глинистые частицы каогулируются, при этом содержание частиц размером менее 0,005 мм уменьшается в 3-5 раз. Все это способствует улучшению сушильных свойств, повышению трещиностойкости, сокращению сроков сушки, заготовок из высокочувствительных к сушке глин.
Керамические изделия изготавливали следующим образом.
Глину из глинозапасника подавали в ящичный питатель, из которого отбирали 30-60% от общего объема глины для приготовления отощающей добавки и направляли в мешалку, в нее же засыпали золу от сжигания промышленных и бытовых сточных вод, затем глину и золу подвергали принудительно динамическому контакту, например, в стержневом смесителе, в течение 5-30 мин. После этого отощающую добавку подавали в глиномешалку, туда же загружали оставшуюся глину. Из глиномешалки массу подавали в пресс, полученные заготовки сушили и обжигали.
Конкретные примеры изготовления керамических изделий представлены в таблице.
Пример 2 выполнен при оптимальных параметрах предлагаемого технического решения.
Примеры 1, 3 выполнены при граничных значениях параметров.
Примеры 4 и 5 выполнены с запредельными параметрами предлагаемого технического решения.
Пример 6, 7 выполнен по прототипу.
Из таблицы видно, что только использование приведенных в способе сочетаний и последовательности операций позволяют сократить технологический цикл изготовления керамических изделий за счет снижения сроков сушки в 2 раза.
Как увеличение соотношения количества глины к золе при приготовлении отощающей добавки так и уменьшение его не позволяютскаогулировать глину с золой в конгломераты большего размера, и получить отощитель оптимальных параметров и тем самым получить формовочную смесь, менее чувствительную к сушке, и сократить срок сушки.
Предлагаемое техническое решение промышленно применимо и может быть использовано при производстве керамических изделий без каких-либо особых условий.
Источники информации
1. А.С. №1742263 С 04 В 33/00, Б.И. №23, 1992 г.
2. Патент РФ №2148047, С 04 В 33/14.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ изготовления керамических изделий, включающий приготовление отощающей добавки на основе золы от сжигания промышленных и бытовых сточных вод, смешивание ее с глиной до состава, в %: глина 90-75, зола 10-25, формование заготовок, сушку и обжиг, отличающийся тем, что приготовление отощающей добавки ведут путем отбора 30-60% от общего объема глины, ввода в ее золу и принудительно динамического контакта глины и золы в течение 5-30 мин при соотношении глина к золе от 2,7:1 до 1,2:1