Шихта для керамических изделий испособ ee изготовления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскйв

Социалнстнческнк

Республик

<>835993 (61) Дополнительное к авт. свкд-ву р )м. к.з (22) Заявлено 300574 (21) 2036649/29-33

С 04 В 35/14 (23) Приоритет - (32) 0 7 ° 06.7 3

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (3т.) WPC 04в/171596 (33) ГДР.

Опубликовано 0706.81.Бюллетень ¹21 (53) УДХ 666. 97 (088 ° 8) Дата опубликования описания 070681

I (72) Авторы изобретения

ИностранцМ

Йоахим Вигманн; Карл-Хайнц Хорте, Иоахим Грауль и Харальд Фляйщманн (ГДР) Иностранное предприятие

"Комбинат ФЕБ Керамише Верке Хермсд (ГДР} (71) Заявитель (54) ШИХТА ДЛЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ И СПОСОБ

ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изббретение относится к керамической проььыленноати, преимущест- . венно составам шихт и способам изготовления непористых керамических иэделий.

Известна шихта для керамических изделий, содержащая песок и стеклоt1) пихту изготавливают способом, включающим формование, утильный и окончательными?.обжиг, охлаждение.

Недостатком известной шихты является низкая механическая прочность и плотность.

Целью изобретения является повышение механической прочности, плотности и получение глазурованных фар- фороподобных иэделий.

Достигается это тем, что шихта для керамических изделий, содержащая песок и стекло, содержит в качестве песка кварцевое сырье, обогащенное до содержания окиси кремния 93-100%, окиси кремния 93-100% и стекло состава, вес.%: окись алюминия 1-10; окислы щелачноземельных металлов 2-20, окислы щелочных металлов 10-3 и окись кремния — остальное при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Кварцевое сырье . 25-60

Стекла 40-75

Такая шихта может быть приготовлена способом, включающим формование, утильный и окончательный обжиг, охлаждение, причем окончательный обжиг осуществляют при температуре 700

900 С.

Пример 1 ° В качестве исходных веществ берут кварцевое сырье с содержанием 5 (0 98% и бой листового стекла с химическим составом, вес.%: А1 0 - 1,01; Fe 09- 0,12;

Т Оо - 0 83; CaO — 7 74; NgO — 4,39;

К О вЂ” 0,13, Май 0 — 13,5 и окись кремния — остальное. Листовое стекло имеет- температуру превращения (трансформации) 528 С и линейный коэффициент термического расширениЯ с(обтер = 8,7 10 бград.

Кварцевый песок измельчают путем

10-,минутного раэмалывания в дисковой вибромельнице. Имеющееся в виде боя листовое стекло сначала измельчают в дробилке до крупности зерна ниже

0,8 мм и путем протирки через сито над магнитным сепаратором освобождают от железных частиц дробилки.

40 .вес.% предварительно,измельченного кварцевого песка и 60 вес.Ъ предварительно измельченного стекла загружают в дисковую вибаамельницу

835993 и перемешивают в течение 10 мин. Подготовленная смесь имеет следующий гранулометрический состав: 99,5 вес.% ниже 60 мкм, 98 5 вес.% ниже 40 мкм

90 вес.% ниже 20 мкм, 75 вес.%. ниже

10 мкм.

Рентгенографический контроль =одержания кварца в отдельных фракциях зерна показал, что соотношение сме-си кварцевый песок и стекло в отдельных фракциях зерна отклоняется до менее, чем х 10% соотношения в общей исходно смеси;

К 1 вес.ч. мелко измельченной смеси добавляют 0,15 вес.ч. воды и перемешивают пестиком. Путем последующей протирки через сито 0,5 мм проводит f5 дальнейшую гемогенизацию. Гранулированную таким образом смесь прессуют обычным для сухого прессования методом в цилиндрические и стержнеобразные изделия. Несколько формованных щ иэделий загружают в электрообогреваемую муфельную печь, нагревают до

600 С и после выдержки в течение 30Таблица1

Температура спекания, С

Обжиг

Время спекания, час (контроль- 725 ный)

750

775

725

Показатель обжига

1 Г

Наименование показателя

1 2, . 3 4

Линейная огневая усадка, считая на сырое формованное изделие %, 10, 1 10,,2 .10,0

8,5

Плот ность в необожженом состоянии, Ъ.от теоретической плотности

95 95

88

Плот- Плот- Плот- Порисные ные ные тые

Прочность при изгибе (среднее значение нз 10 испытанных штабихов) кГ" сьГ 950

980

1000

Линейный коэффициент термичес- . кого расширения

rP 14,2 10 6о-4oo С

-ь

14,5 10 14,3 10

Пример 2. В качестве исходных веществ применялись укаэанный в примере 1 кварцевый песок и особо плавлен" 6() кое специальное стекло химического состава, вес.%: Alg 0 - 6,3 В О

Э

4,6, Са0 - 5,9, РЬО - 3,4, Zn0 - 2,7, K 0 - 4,0, Na 0 - 21,7 и S О - остальное. 6э

Ъ

Результат испытания на пористость с раствором фуксина

60 мин для выравнивания температуры печи нагревают дальше со скоростью нагрева 2 С в 1 мин до определенных температур спекания. Результаты приведены в табл. 1.

Полученные после охлаждения печи при таком виде обжига формованные иэделия не показывают деформации.

Их свойства приведены в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

Специальное стекло имело температуру трансформации 449 С и линейный коэффициент термического расширенияС <,,ся=- 34,0 ° 10 1рад .

Предварительное и э мельчение н сходных веществ проводят, как опнсан6 в примере 1.

835993

Обжиг

Температура спекания, ОС

Время спекания, час

600.

625

650

Наименование показателя

10,2

10,0

10,3

Плотность в необожженном состоянии,В от теоретической плотности, 95

Плотные

Слабо пористые

Плотные

Прочность на изгиб(среднее значение

10 испытанных штабиков) кГ см

850.910

900

14; 8 10 15,0 10

3.5, 0 ° 10

* 41 вес;В предварительно измельченного кварцевого песка и 59 вес.З пред- . варительно измельченного специального стекла перемалывают в сухом состоянии вместе в лабораторной дисковой вибромельнице в течение 10 мин. Смесь имела указанный в примере,1 гранулометрический состав.

К 1 вес.ч. мелко измельченной смеси добавляют 0,09 вес.ч.воды,в которой были суспендированы 0,009 вес.ч. йоливинилового спирта и 0,02 вес.ч. олеина. Дальнейшая подготовка смеси и формование, как указано в примере 1..

Формованные изделия загружают в электрообогреваемую муфельную печь, нагревают до 500 С, после выдержки в течение 30-60 мин для выравнивания температуры печи и нагревают дальше со.

Линейная огневая усадка, считанная на сырое формованное изделие,Ъ

Результат испытания на пористость с раствором фуксина Линейный коэффициент термического расширения

+So-4oo с град

Пример 3. В качестве исход-, 5О ных веществ применяют указанный в примере 1 кварцевый песок и так называемое .тюрингское бутылочное стекло химического состава, вес.Ъ: А1 03;-

6,0; СаО - 9,8; Ма 0 - 15,1, К О - 55

2,5 и окись кремния - остальное. Это бутылочное стекло имеет температуру скоростьв нагрева 2 С в 1 мин. Результаты спекания приведены в табл. 3.

Таблица

Измельченные после охлаждения печи формованные изделия были в безупречном состоянии. Их свойства приведены в табл. 4. .Табли.ца 4!

Показатель при обжиге (° трансформации 533 С и линейный коэффициент термического расширения

Ыэо+о с= 10,1 10 град .

Подготовка исходных веществ следует, как в примере 1.

Свойства спекшихся формованных изделий приведены в табл. 5.

835ч93

Т а б л и ц а 5

Показатель обжига

Наименование показателя

Линейная огневая усадка, считая на сырое формованное иэделие,%

10,5

10i3

Плотность в необожженном состоянии,% от теоретической.плотности

95

Результат испытания на пористость с раствором фуксина

Плотные Плотные

Ъ

Прочность при изгибе (среднее значение

10-ти испытанных

-2 штабиков), кГ см

960 950

Линейный коэффициент термическогО расширенияД. град

fo-4о8с, 14,3 10 14,1 10

Составитель А. Кулабухова .

Редактор,Н. Потапова ТехрвдМ. Рейвес КорректорЕ. Рошко

Эакаэ 2819/5 Тираж 660 вНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Подпйсное л...-.. - пггп "n eauv т чжггьоол. vJ1 Проектная, 4

Формула изобретения

1. Шихта для керамических изде- ЗО лий, содержащая песок и стекло, отличающаяся тем, что, с. целью повышения механической прочности, плотности и получения глазурованных фарфороподобных изделий, 3S она содержит в качестве песка кварцевое .сырье, обогащенное до содержания окиси кремния 93-100% и стекло соста ва, вес.%: окись алюминия 1-10, окислы щелочноземельных металлов .2-20, @ окислы щелочных металлов 10-30 и окись кремния - остальное, при следующем соотношении компонентов шихты, вес.%:, Кв арце в ое сырье 25-60

Стекло 40-75

2. Способ изготовления шихты для керамических иэделий включаккций формование, утильный и окончательный обжиг, охлаждение, о т л и ч а ю— шийся тем, что окончательный обжиг осуществляют при 700-900 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Будников П. П. Химическая технология керамики и огнеупоров. М., Стройиздат, 1972, с. 52-54 (прототип).