close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY7922

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 7922
(13) C1
(19)
(46) 2006.04.30
(12)
7
(51) C 04B 33/24
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА
ФАРФОРОВЫХ САНИТАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ
(21) Номер заявки: a 20030012
(22) 2003.01.08
(43) 2004.09.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный технологический университет" (BY)
(72) Авторы: Терещенко Игорь Михайлович; Шишканова Людмила Георгиевна; Попова Гюльнара Вагиф гызы;
Попов Ростислав Юрьевич (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный
технологический университет" (BY)
(56) Мороз И.И. Технология фарфоро-фаянсовых изделий. - М.: Стройиздат, 1984. С. 304-312.
SU 1834877 A3, 1993.
SU 1491850 A1, 1989.
RU 2136627 C1, 1999.
SU 174098, 1965.
EP 0787699 A2, 1997.
US 5716894 A, 1998.
US 4352890, 1982.
BY 7922 C1 2006.04.30
(57)
Способ производства фарфоровых санитарных изделий, включающий помол глины огнеупорной, полевого шпата, кварца и боя обожженных изделий, приготовление литейного
шликера путем смешивания компонентов с каолином, отливку, сушку, глазурование и однократный обжиг изделий при 1200-1250 °С, отличающийся тем, что осуществляют помол
смеси глины, 50-60 мас. % кварца и боя обожженных изделий до размеров частиц 40-45 мкм
и отдельно помол полевого шпата и 40-50 мас. % кварца до размеров частиц 20-25 мкм.
Изобретение относится к способам производства фарфоровых санитарных изделий и
может быть использовано в производстве фарфоровых изделий низкотемпературного обжига.
Известно изобретение [1], позволяющее получать керамические санитарно-технические
изделия в течение 10-12 часов при температуре не выше 1200 °С на основе керамической
массы следующего состава, мас. %: глина легкоплавкая 40-50; пегматит 20-30; песок кварцевый 15-25; бой обожженных изделий 3-5.
Основным недостатком данного изобретения является то, что низкая температура обжига и ускоренный обжиг достигаются за счет использования в составе керамической массы легкоплавкой глины.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности является
классический способ производства санитарных изделий из фарфора [2], включающий помол в шаровой мельнице исходных материалов: огнеупорной глины, каолина, полевого
шпата, кварца и боя обожженных изделий; приготовление литейного шликера; формование изделий, их сушку; нанесение глазурного слоя на поверхность изделий; однократный
обжиг при максимальной температуре 1200-1250 °С в течение 22-25 часов.
Основным недостатком данного способа производства является большая длительность
цикла обжига, составляющая 22-25 часов.
BY 7922 C1 2006.04.30
Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение цикла обжига фарфоровых
санитарных изделий.
Поставленная задача решается тем, что способ производства фарфоровых санитарных
изделий, включающий помол глины огнеупорной, полевого шпата, кварца и боя обожженных изделий, приготовление литейного шликера путем смешивания компонентов с
каолином, отливку, сушку, глазурование и однократный обжиг изделий при 1200-1250 °С,
отличается тем, что осуществляют помол смеси глины, 50-60 мас. % кварца и боя обожженных изделий до размеров частиц 40-45мкм и отдельно помол полевого шпата и 40-50 мас. %
кварца до размеров частиц 20-25 мкм.
Предложенный способ осуществляется следующим образом.
Каолиновое сырье распускается в пропеллерных мешалках, куда вводится электролит
(20 % от общего количества жидкого стекла). Полевошпатовое сырье и частично кварц
(40-50 % от общего его количества в массе) проходят тонкий помол в вибрационной мельнице типа MB - 0,2 до размеров частиц 20-25 мкм. Глинистое сырье распускается в роторной
мельнице типа "Волгоцеммаш" с электролитами (сода и углещелочной реагент плюс 80 %
от общего количества жидкого стекла) до плотности не менее 1330 кг/м3 и дозируется в
бассейн с мешалкой, куда с помощью дозаторов подаются кварцевый песок в количестве
50-60 % от его общего содержания в рецептуре и измельченный бой обожженных изделий.
Затем в смесительный бассейн подается вода до влажности 33-34 %, продолжительность
перемешивания смеси - 15 мин. Полученная суспензия подается в шаровую мельницу периодического действия, где измельчается в течение 7-8 часов до остатка 1,5-3 % на сите с сеткой № 0063, что обеспечивает средний размер частиц твердых материалов 40-45 мкм.
Смолотая суспензия перекачивается в смесительный бассейн, куда предварительно дозируются каолиновая суспензия, тонкомолотые полевой шпат и кварц (фракции 20-25 мкм).
Приготовленный шликер подается в бассейны для выстаивания, куда вводят отходы формования и сушки изделий, и осуществляется корректировка литейных свойств шликера.
Выстаивание осуществляется в течение 3-х суток. Параметры готового шликера: массовая
доля влаги 29,2-30,4 %; плотность 1760-1780 кг/м3; массовая доля остатка на сите № 0063
не более 2,2 %.
После этого идет процесс формования изделий методом литья в пористые формы с
подвялкой и сушкой изделий для приобретения ими механической прочности, достаточной для дальнейших манипуляций. Далее наносят глазурный слой на поверхность изделий
и осуществляют однократный обжиг при температуре 1200-1250 °С в течение 5 часов.
Применение тонкомолотых полевошпатового сырья (плавень) и частично кварца (отощитель) призвано интенсифицировать спекание изделий санитарного фарфора при сохранении остальных показателей качества. Этого невозможно достичь за счет простого
увеличения содержания плавней в массе, поскольку при этом изменяется содержание остальных компонентов массы.
Поэтому наиболее реальный путь интенсификации спекания масс санитарного фарфора
связан с активацией уже присутствующих в массе плавней (полевого шпата) в результате
повышения тонины их помола. С экономической точки зрения целесообразно использовать фракции 20-25 мкм, без труда получаемые в современных вибропомольных установках.
Наряду с использованием тонкомолотого плавня, целесообразным является введение в
массу тонкомолотого кварца (фракции 20-25 мкм) с частичным сохранением кварца более
грубого помола (фракции > 40 мкм). Измельченный кварц выполняет в массе санитарного
фарфора следующие функции: 1) поддержание дилатометрического согласования в системе черепок-глазурь благодаря более грубым зернам (фракция 40-45 мкм), содержание которых должно быть сохранено в смеси; 2) участие в образовании стеклофазы за счет
растворения в ней более тонких зерен (фракция 20-25 мкм). Вовлечение тонкомолотого
кварца в стеклофазу повышает ее вязкость при обжиге, что препятствует деформации изделий.
2
BY 7922 C1 2006.04.30
Изобретение иллюстрируется следующими примерами, приведенными в табл. 1.
В качестве прототипа выбран классический состав санитарного фарфора, производство которого описано в источнике [2].
Таблица 1
Таблица составов опытных масс (мас. %)
Компоненты
Каолин
Глина
Бой обожженных изделий
Полевой шпат (пегматит):
фракция > 40 мкм
фракция < 20 мкм
Песок кварцевый:
макрокварц (фракция > 40 мкм / %
от общего количества)
микрокварц (фракция < 20 мкм / %
от общего количества)
Прототип
27,0
22,0
6,0
№1
27,0
22,0
6,0
№2
27,0
22,0
6,0
№3
27,0
22,0
6,0
№4
27,0
22,0
6,0
24
-
24
24
24
12
12
21
14,7
12,6
10,5
8,4
-
6,3
8,4
10,5
12,6
Из приведенных выше составов формовались образцы, прошедшие скоростной обжиг
в течение 5 часов, после чего определялись их физико-механические характеристики.
Результаты испытаний приведены в таблице 2.
Таблица 2
Физико-механические характеристики составов
Характеристики масс
Прототип
Примеры
для заявляемого способа
1
2
3
4
1200
1200
1200
1200
5
5
5
5
0,27
0,30
0,43
0,72
2340
2320
2290
2250
традиционный
Температура обжига, °С
1200
1200
Продолжительность обжига, ч
20,5
20,5
Водопоглощение, %
0,61
5,46
Кажущаяся плотность, кг/м3
2300
2155
Прочность на изгиб, МПа:
в высушенном состоянии
2,7
2,7
3,1
3,2
3,2
в обожженном состоянии
39,6
17,2
57,9
58,2
60,1
Склонность к деформации, мм
33,0
8,5
31,0
28,5
26,0
(стрела прогиба в обжиге)
Усадка в обжиге, %
11,0
7,0
11,0
10,5
10,0
Теоретическое согласование
без
без
без деф. без деф. без деф.
с глазурью (термостойкость) дефектов дефектов
Характеристики литейных шликеров
Остаток на сите № 0063
2,1
2,1
2,07
2,10
2,11
Влажность, %
29,0
29,0
29,0
29,0
29,0
Текучесть, с:
через 30 с
7,0
7,0
8,0
8,0
9,0
через 30 мин
14,7
14,7
16,0
16,0
17,0
Набор массы в форме через 2 ч
8,5
8,5
9,0
9,5
9,0
3
3,3
47,3
24,3
9,75
цек
2,10
29,0
9,0
17,0
8,0
BY 7922 C1 2006.04.30
Как показывают данные табл. 2, образцы санитарного фарфора, полученные по классическому способу, в условиях скоростного обжига ( общая длительность цикла - 5 ч, выдержка при максимальной температуре - 20 мин) не достигают степени стеклования,
требуемой стандартами для качественного продукта.
Использование же тонкомолотых (активированных) полевого шпата и кварца (частично)
существенно интенсифицирует процесс спекания керамики, обеспечивая высокий уровень
показателей (водопоглощения, пористости, прочности) при сохранении уровня других показателей. Из данных табл. 2 видно, что склонность к деформации изделий в обжиге четко
снижается с увеличением доли тонкомолотого отощителя (кварца), поскольку в этом случае усиливается его растворение в жидкой фазе с возрастанием ее вязкости. Улучшенные
показатели свойств имеют составы № 2 и № 3, содержащие соответственно 40 и 50 мас. %
тонкоизмельченного кварца, что и принято за оптимальное его содержание.
Основным преимуществом заявляемого способа является существенное сокращение
времени обжига фарфоровых санитарных изделий при сохранении всех качественных характеристик изделий. Использование данного способа позволит уменьшить практически в
два раза расход энергии на производство сантехнических изделий на предприятиях
стройматериалов, производящих данные изделия.
Источники информации:
1. RU 94011816 А1, МПК С 04В 33/24, 33/00, 1995.
2. Мороз Л.И. Технология фарфоро-фаянсовых изделий. - М.: Стройиздат. - 1984. С. 304-312.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
93 Кб
Теги
by7922, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа