Керамическая масса

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Левицкий Иван Адамович Позняк Анна Ивановна Баранцева Светлана Евгеньевна Ходов Сергей Сергеевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Керамическая масса, содержащая глину огнеупорную, доломит, песок кварцевый и бой плитки, отличающаяся тем, что дополнительно содержит глину легкоплавкую, гранитоидные отсевы, каолин и однозамещенный фосфат калия при следующем соотношении компонентов, мас.глина огнеупорная 10,5-15,0 доломит 8,5-11,0 песок кварцевый 3-7 бой плитки 2-5 глина легкоплавкая 44-49 гранитоидные отсевы 17,5-20,0 каолин 1,5-3,0 однозамещенный фосфат калия 1-2. Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении керамических плиток для внутренней облицовки стен на поточно-конвейерных линиях скоростным двукратным обжигом. Известна керамическая масса для изготовления облицовочных плиток 1 состава,мас.глина 28-40 песок кварцевый 8-13 волластонитовая руда 24-32 пирофиллитовая руда 21-27 плиточный бой 2-5. Недостатком вышеуказанной массы является высокое содержание пирофиллитовой руды (до 27 ), которая при термообработке в интервале температур 1000-1100 С образует кристобалит, что сопровождается увеличением объема материала до 4 и требует строгого соблюдения температурного режима обжига. Кроме того, плитки, изготовленные из этой массы, характеризуются высоким значением температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) (до 7,910-6 К-1), что 17789 1 2013.12.30 приводит к снижению термостойкости изделий, несогласованности керамической основы с глазурным покрытием и вследствие этого к ухудшению их эксплуатационных свойств. Известна керамическая масса для изготовления облицовочных плиток 2 состава,мас.глина 34,8-35,0 шлак фосфорного производства 49,5-50,0 кварцевый песок 14,515,0 нефтешлам сточных вод совместного производства ацетилена и этилена с содержанием полициклических ароматических углеводородов 18-22,8 при его количестве 0,3-1,0. Существенным недостатком вышеуказанной керамической массы является относительно невысокая прочность при изгибе обожженной плитки (13,75-19,7 МПа), что может вызывать ее разрушение при транспортировке и проведении облицовочных работ. Кроме того, углеводородная часть нефтешлама сточных вод имеет сложный химический состав и содержит значительное количество органических соединений, которые при термообработке керамической массы выгорают и нарушают экологическую безопасность. Наиболее близким по составу, технической сущности и достигаемому результату является состав керамической массы К-4 3 для плиток внутренней облицовки стен, включающий, мас.глина 42 пирофиллитсодержащие отходы 25 песок кварцевый 7 бой плиток 7 доломит 7 бой стекла 12. Недостатками вышеуказанной керамической массы также, как и приведенной в 1,является использование в ее составе пирофиллитсодержащих отходов а также высокие показатели усадки обожженных изделий (3,6 ), приводящей к отклонению от требуемых размеров плиток. Кроме этого, образцы керамических плиток характеризуются чрезвычайно высоким значением температурного коэффициента линейного расширения (8,810-6 К-1), что снижает показатели термостойкости глазурованных изделий. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение керамической массы для плиток внутренней облицовки стен, характеризующихся сниженными показателями усадки и температурного коэффициента линейного расширения, а также уменьшение себестоимости плиток. Решение поставленной задачи достигается тем, что керамическая масса включает глину огнеупорную, доломит, песок кварцевый и бой плитки и отличается тем, что дополнительно содержит глину легкоплавкую, гранитоидные отсевы, каолин и однозамещенный фосфат калия при следующем соотношении компонентов, мас.глина огнеупорная 10,515,0 доломит 8,5-11,0 песок кварцевый 3-7 бой плитки 2-5 глина легкоплавкая 44-49 гранитоидные отсевы 17,5-20,0 каолин 1,5-3,0 однозамещенный фосфат калия 1-2. Данные по вышеприведенному соотношению керамической массы для плиток внутренней облицовки стен в литературе отсутствуют. Для приготовления керамической массы использовались следующие сырьевые материалы глина огнеупорная марки Курдюм-3 (Украина) состава, мас.2 64,05 2 1,39 23 25,70 23 0,640,470,16 2 0,43 2 1,66 ппп 5,50 каолин-сырец марки -1 (Украина) состава, мас.2 54,88 2 0,86 23 34,70 23 0,230,030,15 2 0,03 2 0,43 ппп 8,69 легкоплавкая полиминеральная глина месторождения Гайдуковка (Минская область), включающая, мас.2 48,20 2 0,74 23 13,14 23 5,423,6512,70 2 0,68 2 2,87 ппп 12,60 доломит месторождения Руба класса 4 марки А группы 1 (Витебская область), содержащий, мас.2 6,46 2 0,08 23 2,30 23 0,7517,7029,20 2 0,09 2 0,51 25 0,03 ппп 42,88 песок кварцевый Гомельского ГОК марки -020- следующего состава, мас.2 99,05 23 0,05 ппп 0,90 17789 1 2013.12.30 гранитоидная порода Микашевичского РУПП Гранит усредненного состава, мас.2 65,30 2 0,62 23 15,01 23 2,562,370,072,223,40 2 3,41 2 3,69 25 0,06 ппп 1,29 однозамещенный фосфат калия, который является химически чистым соединением и имеет следующий состав, мас.2 36,00 25 55,50 ппп 7,70. Составы заявляемой керамической массы и прототипа приведены в табл. 1 технологические характеристики и физико-химические свойства лабораторных образцов полученных плиток - в табл. 2. Таблица 1 Шихтовой состав заявляемой керамической массы и прототипа Содержание компонентов,Компоненты заявляемые составы прототип 3 1 2 3 Глина огнеупорная 10,5 13,0 15,0 42,0 Глина легкоплавкая 47,5 44,0 49,0 Каолин 1,5 3,0 2,5 Пирофиллитсодержащие от 25,0 ходы Песок кварцевый 5,5 7,0 3,0 7,0 Доломит 11,0 8,5 9,0 7,0 Гранитоидные отсевы 20,0 17,5 18,0 Бой стекла 12,0 Бой плиток 3,0 5,0 2,0 7,0 Однозамещенный фосфат ка 1,0 2,0 1,5 лия Таблица 2 Технологические и физико-химические свойства заявляемых составов керамических масс и прототипа Показатели свойств Свойства заявляемые составы прототип 3 1 2 3 Усадка,0,8 0,9 0,8 3,6 Водопоглощение неглазуро 15,2 14,7 15,0 16,2 ванных плиток,Предел прочности плиток при изгибе, МПа- обожженных 28,5 33,0 31,0 26-30 6,70 6,65 6,80 8,80 ТКЛР,106 К-1 Образцы керамических плиток изготавливали по шликерной технологии путем раздельного помола сырьевых компонентов. В первую загрузку вводили отощающие материалы с добавлением 10 глинистых компонентов, которые на втором этапе смешивались с остальными составляющими массы, и производился помол в шаровой мельнице при соотношении материалводамелющие тела, равном 11,21,4, до остатка на сетке 0063 в количестве 2-3 , Для приготовления пресс-порошка полученный шликер подвергался сушке при температуре не более 150 С, а затем измельчению. Порошок с влажностью 5-6 имел следующий гранулометрический состав,фракция с размером частиц более 1 мм - (2-3), (1-0,5) мм - 5-15 (0,5-0,25) мм - 50-65 менее 0,25 мм - (25-45). Прессование плиток осуществлялось двухстадийным методом на лабораторном прессе 3 17789 1 2013.12.30 при удельном давлении прессования (255) МПа. Отпрессованные плитки зачищались с боковых поверхностей, поступали на сушку до остаточной влажности 2-5 и подвергались утильному обжигу при максимальной температуре (111010) С. Как видно из данных, приведенных в табл. 2, плитки, полученные из заявляемых керамических масс, имеют показатели усадки в 4,5 раза ниже по сравнению с прототипом и соответствуют требованиям нормативно-технической документации, что обеспечит постоянство размеров готовой продукции и уменьшение процента брака изделий. Температурный коэффициент линейного расширения, составляющий 6,65-6,80)10-6 К-1), позволит не только повысить термостойкость изделий, но и улучшить согласованность керамической основы с глазурным покрытием. Кроме того, плитки, полученные из заявляемых керамических масс, характеризуются более высокими значениями механической прочности при изгибе после обжига (на 10 ),пониженными значениями водопоглощения (14,7-15,2 ) и имеют плотную однородную бездефектную текстуру. Изобретение может быть использовано на ОАО Керамин, ОАО Березастройматериалы и родственных предприятиях Республики Беларусь, выпускающих керамические плитки для внутренней облицовки стен. Источники информации 1. А.с.1740353 1, МПК 04 33/00, 1992 2. А.с.1701696 1, МПК 04 33/00, 1991 3. Гальперина М.К., Тарантул Н.П. Керамические плитки из пирофиллитсодержащих масс для внутренней облицовки стен // Стекло и керамика. -8. - 1990. - С. 7-8 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4