О возможности получения лицевого кирпича из глинистого сырья Звездинского месторождения

О возможности получения лицевого кирпича из глинистого сырья Звездинского месторождения

Известно, что запасы кондиционного глинистого сырья истощаются. Предприятиям, выпускающим керамические изделия, приходится работать на низкокачественном сырье и изыскивать пути улучшения качества производимой продукции за счет применения различных технологических приемов и введения добавок. Но даже в этом случае выпускаемые изделия не всегда соответствуют требованиям ГОСТ.

В настоящее время актуальным является расширение сырьевой базы керамической отрасли за счет вовлечения в технологию низкосортного природного сырья, а также минеральных отходов промышленности.

В работе представлены результаты исследований по оценке пригодности гидрослюдисто-монтмориллонитового глинистого сырья Звездинского месторождения для производства лицевого кирпича способом пластического формования.

Сырье имеет рыхлую структуру, бурый цвет, относится к умереннопластичной, среднедисперсной, полукислой группам сырья, содержит высокое количество водорастворимых солей, карбонатные включения в виде ракушек и является высокочувствительным к сушке.

Химический состав исследованных материалов представлен в табл. 1.

Таблица 1. Результаты химического анализа глинистого сырья

Определение чувствительности к сушке глиномассы по методу А. Ф. Чижского показало, что глинистое сырье высокочувствительное к сушке (95 с), воздушная линейная усадка образцов составила 9,0%.

Характеристики обожженных образцов из чистого глинистого сырья представлены в табл. 2.

Таблица 2. Результаты физико-механических испытаний обожженных образцов

Как можно увидеть, образцы из глинистого сырья Звездинского месторождения, обожженные в интервале температур 950−1000С, имели прочность при сжатии 36,7 — 36,8 МПа, при изгибе 15,1 — 18,7 МПа, выдержали 35 — 38 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Цвет образцов изменялся от оранжево-красного (при обжиге при 950С) до светло-красного. В обоих случаях на образцах отмечался белесый налет.

Большая усадка образцов, как воздушная, так и общая, в процессе производства может отразиться на качестве продукции — могут возникнуть деформации изделия, которые будут портить их внешний вид.

В этой связи в дальнейшем были проведены работы по снижению усадки образцов, улучшению сушильных свойств и предотвращению появления белесого налета.

В качестве добавок, корректирующих свойства образцов, применяли глинистое сырье Дубовского месторождения и топливосодержащую добавку (уголь «АШ») с теплотворной способностью 5299,5 ккал/кг.

Дубовское сырье представляет собой супесь бурого цвета, относится к малопластичной, грубодисперсной, кислой группам сырья. Данный материал был выбран в качестве добавки из-за низкой воздушной усадки (5,5%). Его химический состав приведен в табл. 1.

Характеристики обожженных образцов из чистого глинистого сырья Дубовского месторождения представлены в табл. 3.

Таблица 3. Результаты физико-механических испытаний обожженных образцов

Цвет обожженных образцов из дубовского сырья изменялся от оранжево-красного (при обжиге при 950С) до темно-красного. Также, как и на образцах из звездинского сырья, на гранях образцов был белесый налет.

Результаты определения сушильных свойств глиномасс с добавкой сырья Дубовского месторождения и угля приведены в табл. 4.

Таблица 4. Характеристика сушильных свойств глиномасс

Из таблицы видно, что вводимый для улучшения морозостойкости уголь благотворно влиял и на сушильные свойства, переводя глиномассу в разряд среднечувствительной к сушке, снижая при этом воздушную усадку.

Введение

сырья Дубовского месторождения существенно не меняло сушильных свойств глиномасс, но способствовало некоторому снижению воздушной усадки.

В табл. 5 отражены характеристики обожженных при 1000 0С образцов с добавлением дубовского сырья и угля.

Как можно увидеть, введение супеси позволяло несколько уменьшить общую усадку, но при этом снижалась прочность и увеличивалось водопоглощение обожженных образцов.

Введение

топливосодержащей добавки способствовало увеличению прочности при сжатии и морозостойкости, но в процессе обжига образцы вспучивались, т. е. нарушалась их геометрическая форма.

глинистый кирпич морозостойкость топливосодержащий.

Таблица 5. Результаты физико-механических испытаний обожженных образцов

Также следует отметить, что все образцы после обжига имели светло-красный цвет с белесым налетом, после испытания на капиллярный подсос дополнительного белого налета не отмечалось.

Для повышения морозостойкости керамического черепка, по опыту предыдущих исследований, в глиномассу вводили минеральную модифицирующую добавку — отход производства минеральных удобрений. Ее введение в количестве 5% позволило увеличить морозостойкость до 50 циклов без ухудшения внешнего вида обожженных образцов.

С целью получения однотонной поверхности, т. е. устранения белого налета, на две грани свежесформованных образцов наносили водный раствор № 45. После обжига на обработанных гранях белесый налет отсутствовал. Это указывает на эффективность данного покрытия.

Таким образом, проведенные исследования показали, что на основе глинистого сырья Звездинского месторождения возможно получение обожженных образцов, соответствующих лицевым изделиям.