КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЛИТКИ МЕТОДОМ ОДНОКРАТНОГО ОБЖИГА Российский патент 2010 года по МПК C04B33/132 

Керамическая масса может быть использована в производстве керамической плитки для внутренней облицовки, производимой по технологии однократного обжига. Керамическая масса содержит два вида глин, мел, щелочной необогащенный каолин, фаянсовый бой. Введение в массу щелочного каолина позволяет решить проблему снижения себестоимости, а также повысить технико-эксплуатационные характеристики продукции. Данная масса содержит в своем составе доступные и широко распространенные компоненты (табл.1).

Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к производству керамической плитки однократного обжига для внутренней облицовки.

Известен состав керамической массы для производства облицовочных плиток со следующим соотношением компонентов [1]:

глина 35-40;

каолин 5-18;

фаянсовый бой 5-10;

известковый шлам 30-35;

нефелин-сиенит 10-15.

Недостатком данной керамической массы является повышенная температура обжига, равная 1160-1200°С, а также использование дорогостоящего компонента - каолина.

Наиболее близкой к предлагаемой является масса [2], принимаемая за прототип, включающая в себя (мас.%):

глина 35-60;

кварцевый песок 20-30;

известковый шлам 20-30;

нефелин-сиенит 3-5.

Недостатком прототипа является высокая себестоимость, так как производится по технологии двукратного обжига. Кроме того, нефелин-сиенит, основные месторождения которого находятся на большом расстоянии от керамических заводов, содержит значительное количество примесей и зачастую имеет повышенное содержание окислов железа, что приводит к ухудшению эстетико-потребительских свойств плитки. Кроме того, в состав данной массы не входит фаянсовый бой, представляющий собой измельченный брак продукции, возникновение которого неизбежно в производственных условиях.

Целью изобретения является значительное снижение себестоимости керамической массы не только за счет дешевого сырья, но и за счет применения технологии однократного обжига, интерес к которой в связи с ростом цен на энергоносители постоянно растет.

Керамическая плитка производится по технологии однократного обжига, что подразумевает полный отказ от угольного обжига, при сохранении неизменными режима и продолжительности политого обжига. Введение в массу необогащенного щелочного каолина также позволяет снизить себестоимость продукции, так как данный компонент существенно отличается от традиционного каолина минералогическим составом, содержит большее количество щелочных и щелочно-земельных оксидов, интенсифицирующих процесс спекания (табл. 2). Кроме того, щелочной каолин обладает достаточно низкой стоимостью, а его месторождения - достаточным запасом.

Следует отметить, что в связи с неоднородностью минералогического состава Владимировской глины в состав массы была введена глина Украинского месторождения - «Веско-Техник», позволяющая снизить эту неоднородность.

Приготовление массы осуществлялось шликерным способом в шаровой мельнице, с соотношением мелющие тела / материал 2/1. Помол осуществлялся до остатка на сите №0063 не более 5,5%. В шликер в качестве электролита вводился триполифосфат натрия. Приготовление пресс-порошка осуществлялось в лабораторном сушильном шкафу СНОЛ - 3,5.3,5.3,5/3М при температуре 105-110°С. Пресс-порошок, максимальная крупность зерен которого не превышала 1 мм, увлажнялся до влажности 5,5%. Прессование производилось на лабораторном гидравлическом прессе, после чего осуществлялось глазурование и ангобирование. Цикл обжига составлял 27 минут при максимальной температуре 1100°С.

Предлагаемый состав позволяет получать облицовочные плитки с характеристиками (табл.3), которые удовлетворяют всем требованиям нормативной документации. Критерием выбора оптимальных составов из отработанной серии являлись не только высокие технико-эксплуатационные показатели, но и качественное глазурное покрытие.

Источники информации

1. А.С. №1106805, С04В 33/24, 1982.

2. А.С. №2148564, С04В 33/00, 1998.

Таблица 1 Составы керамических масс Наименование компонента Содержание в шихтах, % по массе Предлагаемый вариант Прототип 1 2 Глина 44 (Глина ВКС-3) 44 (Глина ВКС-3) 35-60 19 (Глина «Веско-Техник») 14 (Глина «Веско-Техник») Кварцевый песок - - 20-30 Мел МД (Копанищенский) 14 14 - Щелочной каолин 20 25 - Фаянсовый бой 3 3 - Известковый шлам - - 20-30 Нефелин-сиенит - - 3-5

Таблица 2 Химический состав используемых сырьевых материалов Материалы Массовое содержание, % Сумма SiO₂ Fе₂О₃ Аl₂O₃ ТiO₂ CaO MgO K₂O+Na₂O П.П.П. Глина Владимировского месторождения ВКС-3 64,22 2,80 20,16 1,20 1,24 1,00 2,78 6,60 100,00 Глина «Веско-Техник», Украина 65,48 2,00 20,44 1,45 1,00 0,90 2,41 6,32 100,00 Мел МД (Копанищенский) - - - - 56,00   - 44,00 100,00 Щелочной каолин Екатерининского месторождения 72,37 0,73 15,59 0,05 1,27 0,65 6,01 3,33 100,00

Таблица 3 Послеобжиговые свойства керамической плитки Наименование характеристик Показатели характеристик обожженного черепка 1 2 Усадка, % 0,71 0,70 Механическая прочность на изгиб,
σ_изг, МПа 28,60 25,40 Водопоглощение, % 14,90 15,53

Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к производству керамической плитки однократного обжига для внутренней облицовки. Техническим результатом изобретения является снижение себестоимости изделий. Керамическая масса для производства керамической плитки для внутренней облицовки методом однократного обжига включает глину Владимирскую ВКС-3, глину «Веско-Техник», необогащенный щелочной каолин, фаянсовый бой и мел МД Копанищенский, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина Владимировская ВКС-3 - 44; глина «Веско-Техник» - 14-19; мел МД Копанищенский - 14; необогащенный щелочной каолин - 20-25; фаянсовый бой - 3. 3 табл.

Керамическая масса для производства керамической плитки для внутренней облицовки методом однократного обжига, включающая глину, каолин, фаянсовый бой, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит мел МД Копанищенский, в качестве глины керамическая масса содержит глину Владимировскую ВКС-3 и глину «Веско-Техник», а в качестве каолина - необогащенный щелочной каолин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
глина Владимировская ВКС-3 44 глина «Веско-Техник» 14-19 мел МД Копанищенский 14 необогащенный щелочной каолин 20-25 фаянсовый бой 3