КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЛИТКИ МЕТОДОМ ОДНОКРАТНОГО ОБЖИГА
CERAMIC MIXTURE FOR MAKING TILES USING SINGLE FIRING METHOD

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
SiO<sub>2</sub>
Fе<sub>2</sub>О<sub>3</sub>
Аl<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
ТiO<sub>2</sub>
CaO
MgO
K<sub>2</sub>O+Na<sub>2</sub>O
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<sub>изг</sub>, МПа
28,60
25,40
Водопоглощение, %
14,90
15,53