КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА
CERAMIC MIXTURE

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве керамических облицовочных материалов.
Известна керамическая масса для изготовления облицовочной плитки, содержащая глину (10-20 мас.%), стеклобой (5-6 мас.%), отработанную формовочную смесь литейного производства (55-65 мас.%), жженую известь (5-6 мас.%), мел (5-6 мас.%), жидкое стекло (5-12 мас.%) (Пат. РФ №2304125, МПК C04B 33/132, от 5.04.2006, опубл. 10.08.2007 г.).
Недостатком известного состава является недостаточная прочность при изгибе (30-35 МПа).
Наиболее близким к заявляемому составу является керамическая масса для производства облицовочных плиток. Керамическая масса содержит компоненты в следующих соотношениях (мас.%):
Глина
30-40
Отработанная формовочная смесь литейного производства
46-54
Известь
8-12
Пыль электрофильтров вращающихся печей цементной
промышленности
4-6
(Пат. РФ №2307103, МПК C04B 33/132, от 17.04.2006, опубл. 27.09.2007 г.).
Недостатком наиболее близкой к заявляемому известной керамической массы является недостаточная прочность при изгибе керамической облицовочной плитки (30-40 МПа).
Задачей предлагаемой керамической массы является получение облицовочных керамических материалов с существенно более высокими физико-техническими свойствами, а именно прочностью при изгибе.
В этом состоит новый технический результат, находящийся в причинно-следственной связи с существенными признаками изобретения.
Существенные признаки изобретения заключаются в том, керамическая масса, содержащая глинистый компонент и отработанную формовочную смесь литейного производства, дополнительно содержит бой литейных керамических форм, шламы газоочистки литейного производства и стеклобой при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бентонит
10-15
Отработанная формовочная смесь
литейного производства
40-45
Шламы газоочистки литейного производства
17-20
Бой литейных керамических форм
3-5
Стеклобой
25-20
2
Соотношение свободного кремнезема (SiO) к сумме плавней в общем составе массы составляет от 3 до 4.
2
Минералогически бой литейных керамических форм представлен в основном β-кварцем (90%) с примесью кристобалита (6%). Шламы газоочистки литейного производства представлены в основном магнетитом (40-45%) и β-кварцем (35-45%). Содержание в шламах газоочистки оксида железа в форме магнетита делает этот отход литейного производства эффективным плавнем, обеспечивающим оптимальное соотношение SiO/сумма плавней от 3 до 4 при условии его введения в состав массы от 17 до 20%, при этом облицовочная плитка имеет максимальные значения по прочности при изгибе. Увеличение содержания шлама до 21 мас.% приводит к переизбытку жидкой фазы (плавней), что отражается на некотором падении этого показателя.
Бой литейных керамических форм являются скелетообразующим элементом и их функция может быть определена как дисперсноупрочняющая добавка, приводящая к существенному повышению прочности при изгибе. Оптимальное количество боя литейных керамических форм, соответствующее 3-5 мас.%, обеспечивает сбалансированную структуру дисперсно-упрочненного композиционного материала с наилучшими показателями. Добавка стеклобоя в керамическую массу способствует снижению температуры плавления жидкой фазы.
Керамическая масса для облицовочной плитки реализуется следующим образом. Компоненты керамической массы в соответствии с заявляемым составом измельчаются в шаровых мельницах мокрого помола до остатка на сите №0063 2-4%. Далее смесь подвергается сушке в распылительных сушилках до остаточной влажности 6-7%. Высушенная смесь прессуется при удельном давлении прессования 30 МПа, подвергается скоростному обжигу при температуре 950-980°С.
Составы заявляемой керамической массы для облицовочной плитки, а также показатель прочности при изгибе в сравнении с прототипом представлены в таблице 1. Анализ данных табл.1 свидетельствует о преимуществе заявляемого состава в сравнении с прототипом в части достижения более высоких значений прочности при изгибе.
Таблица 1
Составы масс и показатели качества
Компоненты керамической массы, показатели прочности при изгибе, МПа
Состав, мас.% и соотношение свободного SiO<sub>2</sub>/сумме плавней
SiO<sub>2</sub>/сумма плавней 2,5
SiO<sub>2</sub>/сумма плавней 3
SiO<sub>2</sub>/сумма плавней 4
SiO<sub>2</sub>/сумма плавней 4,5
Прототип
Глинистый компонент (бентонит)
10
10
15
10
30-40
Отработанная формовочная смесь литейного производства
37
40
45
48
46-54
Стеклобой
30
25
20
20
-
Шламы газоочистки литейного производства
21
20
17
16
-
Бой литейных керамических форм
2
5
3
6
-
Известь
-
-
-
-
8-12
Пыль электрофильтров вращающихся печей цементной промышленности
-
-
-
-
4-6
Прочность при изгибе, МПа
72
78
76
69
50