СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1998 года по МПК C04B33/02 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в процессе изготовления керамических изделий.

Известен способу изготовления керамических изделий, включающих формование изделия и его обработку постоянным электрическим током [1].

Применяемые в данном способе режимы обработки постоянным электрическим током не позволяют использовать глины, являющиеся высококачественными и нормальными по показателям пластичности, но требующие для улучшения сушильных свойств формуемой массы специальных к ним отощающих добавок. Эти добавки являются диэлектриками и лиофобными, за счет чего электросопротивление формуемой массы существенно возрастает.

Кроме того, указанный способ изготовления керамических изделий не позволяет использовать засоленные глины, применять в конструкции прессов пресс-форм, мундштуков и фильер с малой площадью (укороченных), что не позволяет снизить сопротивление формующей части пресса и тем самым уменьшить формовочную влажность.

К недостаткам указанного способа относится также то, что узкий диапазон используемой плотности тока делает невозможным регулирование и оптимизацию температуры формуемой массы.

Наиболее близким к заявляемому является способ получения керамических изделий, включающий формование изделия и его обработку постоянным электрическим током в процессе формования [2].

Применяемые в данном способе обработки постоянным электрическим током более высокие плотности тока 0,1 - 0,25 А/см² при большем диапазоне более высоких напряжений 110 - 220 В также не позволяет устранить перечисленные недостатки указанного способа.

Перед изготовителями керамических изделий стоит задача получения качественных изделий при снижении себестоимости изготовления и условии расширения спектра применяемого глиняного сырья.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является возможность использования глиняного сырья с высоким электрическим сопротивлением, мундштуком, пресс-форм и фильер с малой площадью поверхности (укороченных), что позволяет снизить сопротивление формующей части пресса и тем самым уменьшить формовочную влажность. Кроме того, становится возможной оптимизация температуры формуемой массы на выходе из пресса, что также улучшает сушильные свойства и удешевляет процесс.

Становится возможным получение качественных изделий из засоленных глин, при этом существенно снижается себестоимость производства керамических изделий, его экологической безопасности за счет исключения введения токсичных добавок (в основном BaCO₃), используемых для устранения высолов.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления керамических изделий, включающем формование изделия из глиняной массы и его обработку постоянным электрическим током, обработку постоянным электрическим током ведут при напряжении 20 - 220 В и плотностью тока 0,255 - 0,75 А/см².

Кроме того, введение в глиняную массу на стадии глиноподготовки перед формованием активирующей добавки, полученной в результате электрохимического разделения мочи животных и/или человека и выделения ее щелочной фракции с кислотно-щелочным показателем pH 8 - 12 при соотношении массовых долей активирующей добавки к глиняной массе, равном (5•10^-6 - 0,1) : 1, повышает степень достигаемого технического результата.

Способ осуществляется следующим образом.

Глину на стадии глиноподготовки увлажняют по необходимости водой в смесителе, причем вода может быть частично или полностью заменена активирующей добавкой. Затем глиняную массу формуют путем уплотнения и выдавливания в виде профиля, заданного пресс-формой или фильерой и керновой оснасткой, или полусухим формованием в закрытом объеме. На стадии формования на глиняную массу воздействуют постоянным электрическим током с плотностью тока 0,255 - 0,75 А/см² и напряжением 20 - 220 В.

Конкретные параметры электрообработки зависят от состава исходного сырья, конструкции формующего инструмента, в частности при производстве кирпича площади поверхности мундштука и керновой оснастки, и подбираются опытным путем.

Пример 1. Испытание способа производили на глине следующего химического состава, мас. %: SiO₂ 66,4; Al₂O₃ 17,4; Fe₂O₃ 5,12; CaO 1,83; MgO 1,35; K₂O 2,0, потери при прокаливании 5 - 6%, число пластичности - 14 - 15.

В глиняную массу, подвергаемую формованию и состоящую из 80% глины и 20% шамота, в процессе глиноподготовки добавляли 5,8% воды.

К мундштуку длиной 180 мм и конусностью 1,8:1 и керновой оснастке подключали постоянный электрический ток плотностью 0,75 А/см² при напряжении 220 В.

Показатели технологического процесса и качества получаемых изделий приведены в таблице (столбец 3).

Пример 2. Испытание способа проводили на том же сырье в аналогичных условиях, но в глиняную массу подвергаемую формованию в процессе глиноподготовки добавляли 5% водного раствора, содержащего 0,005% активирующей добавки. Массовое соотношение активирующей добавки к глиняной массе составило 0,00025 : 1 при pH 11,5.

Показатели технологического процесса и качества получаемых изделий приведены в таблице (столбец 4).

Пример 3. Испытание способа проводили на том же сырье, на аналогичном оборудовании, но использовали плотность постоянного тока 0,255 А/см² при напряжении 220 В.

Показатели технологического процесса и качества получаемых изделий приведены в таблице (столбец 5).

Пример 4. Испытание способа проводили на том же сырье, на аналогичном оборудовании, но в глиняную массу, подвергаемую формованию в процессе глиноподготовки добавляли 6% водного раствора, содержащего 0,005% активирующей добавки. Массовое соотношение активирующей добавки к глиняной массе составило 0,00029 : 1 при ее pH 11,5.

Показатели технологического процесса и качества получаемых изделий приведены в таблице (столбец 6).

Данный способ позволяет уменьшить формовочную влажность, снизить остаточную влажность после сушки, устранить "высолы", улучшить качество изделий при расширении спектра используемых глин.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в процессе формования керамических изделий. Сущность изобретения: при изготовлении керамических изделий в процессе формования производят обработку глиняной массы постоянным электрическим током при напряжении 20 - 220 В и плотности тока 0,255 - 0,75 А/см². В глиняную массу в процессе глиноподготовки может быть внесена активирующая добавка, полученная в результате электрохимического разделения мочи животных и/или человека и выделения ее щелочной фракции с pH 8 - 12 при соотношении массовых долей активирующей добавки к глиняной массе, равной (5•10^-6 - 0,2) :1. Способ позволяет уменьшить формовочную влажность, снизить себестоимость и улучшить качество изделий при расширении спектра используемых глин. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ изготовления керамических изделий, включающий формование изделия из глиняной массы и его обработку постоянным электрическим током на стадии формования, отличающийся тем, что обработку электрическим током ведут при напряжении 20 220 В и плотности тока 0,255 0,75 А/см². 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в глиняную массу на стадии глиноподготовки перед формованием вводят активирующую добавку, полученную в результате электрохимического разделения мочи животных и/или человека, и выделение ее щелочной фракции с кислотно-щелочным показателем pH 8 12 при соотношении массовых долей активирующей добавки к глиняной массе 5 • 10^- 6 0,2 1.