Теоретическое обоснование подбора компонентного состава масс для производства керамической плитки в системе - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Хромато-масс-спектральная оценка компонентного состава коньячной... 1 122.77kb.
Затирка для швов плитки ивсил фуга / ivsil fuga 1 26.93kb.
Двухметровое правило 1 36.6kb.
Дефектная ведомость n 11-2011 Капитальный ремонт участка т/трассы... 1 72.18kb.
Литература Приложения Введение 1 157.09kb.
Теоретическое обоснование изменения конструкции двухтактного двигателя... 1 45.25kb.
Организация производства металлических изделий ограничения доступа... 1 74.11kb.
Задача повышенной трудности по теме 1 19.83kb.
Теоретическое и экспериментальное обоснование технологических решений... 4 648.2kb.
Лабораторная работа Разработка под Windows Phone 8: новые возможности 1 343.62kb.
Вопрос основные этапы развития мировой социологической мысли 1 60.35kb.
Строительная керамика на основе низкопластичного глинистого сырья... 1 150.81kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Теоретическое обоснование подбора компонентного состава масс для производства керамической - страница №1/1

УДК 666.324

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОДБОРА КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА МАСС ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛИТКИ В СИСТЕМЕ

CaO-SiO-AlO
Ю.А. Зыкова1, Т.В. Сафонова2, Е.С. Чистякова3

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет,

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, филиал ИрГТУ в г. Усолье-Сибирское.
Описаны результаты теоретического подбора состава масс на основе слюдянского диопсида и тугоплавких глин Байкальского региона для производства керамических облицовочных материалов c пониженной температурой обжига.

Ил. 12. Табл. 1. Библиогр. 2 назв. 



Ключевые слова: тугоплавкие глины; диопсид; кривые плавкости.

THEORETICAL JUSTIFICATION FOR MIXTURE DESIGN OF CERAMIC TILE PRODUCTION IN

CaO-SiO₂-Al₂O₃ SYSTEM

Zykova Yu., Safonova T., Chistyakova E.

National Research Irkutsk State Technical University,

83 Lermontov St., Irkutsk, 664074

The article presents the results of theoretical design of mass mixture on the basis of Slyudyanka malacolite and high-fusing clay of Baikal region for production ceramic covering material lowered firing temperature.

Illustrations: 12 figs. Sources: 2 refs.



Keywords: high-fusing clay, malacolite, fusibility curves
Иркутская область отличается большим разнообразием и доступностью сырьевой базы для производства строительных материалов, в том числе и керамической плитки. Однако в Байкальском регионе нет ни одной линии производства строительной керамики данного вида. В связи с этим возникает необходимость строительства заводов и разработки технологий производства керамических изделий из местного сырья.

В качестве сырья, используемого в составах неглазурованной керамической плитки, применяют беложгущиеся тугоплавкие глины. В связи с этим температура обжига изделий достаточно высока и достигает 1260 °С. Таким образом, актуальной является разработка технологии производства керамической плитки низкотемпературного обжига.

Цель работы заключается в разработке составов масс керамической плитки с пониженной температурой обжига на основе каменской и никольской глин.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:



  • исследовать влияние полевого шпата (ПШ) и температуру обжига керамической плитки (на основе глин Каменского и Никольского месторождений и слюдянского диопсида);

  • исследовать влияние стекла на температуру обжига керамической плитки (на основе глин Каменского и Никольского месторождений и слюдянского диопсида).

Химический состав сырьевых материалов, использованных в работе, приведен в табл. 1.

В ходе расчетов были получены 50 различных компонентных составов масс, изучить которые на практике сложно – в связи с большими затратами времени и сырьевых материалов – поэтому оптимальные компонентные составы подбирались в ходе расчетов.

Вначале необходимо определиться с количественным соотношением глин и диопсида в массах.

Таблица 1
Химический состав сырьевых материалов



Наименование

SiO₂

Al₂O₃

TiO₂

Fe₂O₃

CaO

K₂O

Na₂O

MgO

P₂O₅

Σ

Диопсид

слюдянский



54,46

0,48

0,03

0,02

25,47

0,21

0,22

19,10

0,00

100,00

Нарын-кунтинский ПШ

66,49

18,90

0,01

0,26

0,45

11,07

2,58

0,25

0,00

100,00

Каменская глина

61,30

34,39

1,70

1,69

0,31

0,23

0,09

0,31

0,00

100,00

Никольская глина

77,23

19,49

0,92

0,97

0,44

0,28

0,24

0,38

0,04

100,00

Стекло

листовое


72,38

1,53

0,00

0,10

7,65

0,00

15,29

3,06

0,00

100,00

Для этого использовалась 3-х компонентная система CaO-SiO₂-Al₂O₃. По этой системе находится температура полного плавления массы и путь кристаллизации.

По данным, полученным из 3-х компонентной системы, были построены кривые плавкости (рис. 1, 2). На основании этих кривых было определено и проанализировано количество расплава в эвтектической точке, которая соответствует 1175 ºС.

Рис. 1. Кривые плавкости для массы состава каменская глина-диопсид

Рис. 2. Кривые плавкости для массы состава никольская глина-диопсид

После проведенных теоретических расчетов был выбран состав диопсида и глины 1:1 как имеющий наибольшее количество расплава в точке эвтектики. Зависимость количества расплава от содержания диопсида представлена на рис. 3, 4.



Рис. 3. График зависимости количества расплава от содержания диопсида в смеси

каменская глина-диопсид

Рис. 4. График зависимости количества расплава от содержания диопсида в смеси

никольская глина-диопсид
Если сделать сравнительный анализ данных графиков, можно убедиться в том, что диопсид в смеси с никольской глиной даёт большее количество расплава, чем с каменской. Это связано с различным химическим составом данных глин.

Далее, необходимо определиться с количественным соотношением содержания в глино-диопсидной смеси вводимых плавней. Для этого также построены и проанализированы кривые плавкости, на их основании были выстроены графики зависимости количества расплава от содержания ПШ и стекла. С помощью этих графиков можно наглядно судить о количестве жидкой фазы при введении того или иного количества добавок.

В качестве плавней использовались нарын-кунтинский ПШ и стекло (листовое).

На рис. 5 представлены кривые плавкости при введении в массу каменская глина-диопсид полевого шпата.



Рис. 5. Кривые плавкости для массы состава каменская глина–диопсид–ПШ
Исходя из данных кривых, делаем вывод о том, что точка эвтектики соответствует 1175 ºС, а наибольшее количество жидкой фазы появляется при введении 20 % ПШ. Таким образом, получается следующий график (рис. 6) для компонентного состава смеси каменская глина–диопсид–ПШ.

Рис. 6. График зависимости количества расплава от содержания ПШ в смеси каменская глина-диопсид в точке эвтектики, равной 1175 ºС
Из графика видно, что самое оптимальное количество вводимого ПШ в смесь каменской глины и диопсида составляет 20 %, т.е. наибольшее количество расплава соответствует наилучшему компонентному составу.

По аналогии строим кривые плавкости и график компонентного состава для смеси никольская глина–диопсид–ПШ (рис. 7).



Рис. 7. Кривая плавкости для массы состава никольская глина–диопсид–ПШ

Рис. 8. График зависимости количества расплава от содержания ПШ в смеси в точке

эвтектики, равной 1175 ºС
По рис. 8 определяем, что для массы никольская глина–диопсид–ПШ самое оптимальное содержание ПШ составляет 15 %, это меньше, чем в первом случае, т. к. каменская глина более тугоплавкая, а соответственно, количество вводимого ПШ должно быть больше.

Далее изображены кривые плавкости при введении в глино-диопсидную смесь стекла (рис. 8–10).




Рис. 9. Кривая плавкости для массы состава каменская глина–диопсид–стекло


Рис. 10. Кривая плавкости для массы состава никольская глина–диопсид–стекло
Стекло в качестве добавки разумно добавлять в пределе до 30 % для того, чтобы не происходило никаких деформаций в изделиях, и чтобы плитка при обжиге не теряла своей формы. Поэтому берем среднее значение и вводим по 20 % в смеси каменская глина–диопсид и 15 % в смесь никольская глина–диопсид.

По рис. 11 и 12 видно, что количество жидкой фазы линейно возрастает от содержания стекла.




Рис. 11. График зависимости количества расплава от содержания стекла

в смеси каменская глина–диопсид

Рис. 12. График зависимости количества расплава от содержания ПШ

в смеси никольская глина–диопсид
Таким образом, после проведения теоретических расчетов можно сделать следующие выводы:

  1. наилучшее соотношение компонентов в массе глина–диопсид составляет 50:50 (%);

  2. количество добавки нарын-кунтинского ПШ в случае смеси глины каменской–диопсида должно составлять 20 %;

  3. в случае глины никольской–диопсида – 15 %;

  4. количество стекла, добавляемого в массу каменская глина–диопсид, должно быть равно 20 %;

  5. для смеси никольская глина–диопсид количество добавляемого стекла соответствует 15 %.

Библиографический список
1. Объяснительная записка к обзорной карте месторождений строительных материалов Иркутской области масштаба 1:2000000 / Под ред. Н.К. Осташкиной: в 2 т. – М.: Министерство геологии СССР, Объединение «Союзгеолфонд», 1988.

2. Бобкова Н.М. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений: учебник для вузов. – М.: Высш. шк. – 1984. – 253 с.




1 Зыкова Юлия Александровна, ст. преподаватель кафедры ХТНВ и М, e-mail: Ulya2279@mail.ru,

Zykova Yulia, Senior Lecturer of Usolye-Sibirskoye branch of National Research Irkutsk State Technical University, e-mail:. Ulya2279@mail.ru



2 Сафонова Татьяна Валерьевна, аспирант, ст. преподаватель кафедры ХТНВ и М e-mail:Tanya1082@mail.ru

Safonova Tatyana, postgraduate student, Senior Lecturer of Usolye-Sibirskoye branch of National Research Irkutsk State Technical University, e-mail: Tanya1082@mail.ru



3 Чистякова Евгения Степановна, студентка 5 курса специальности ХТС кафедры ХТНВ и М

Chistyakova Evgeny, a fifth-year student of Usolye-Sibirskoye branch of National Research Irkutsk State Technical University








Вашу жизнь портят не те люди, которых вы уволили, а те, которых вы не уволили. Харви Маккей
ещё >>