Сырьевые материалы. 
Производство керамических кирпичей

Основным видом сырья для стеновых керамических материалов служат легкоплавкие глины и суглинки — разнообразные по составам и свойствами минеральной смеси.

Глина — это тонкодисперсный продукт разложения и выветривания самых различных горных пород — способны образовывать с водой пластичную массу, которая сохраняет придаваемую ей форму, а после сушки и обжига приобретает камнеподобные свойства.

Технические требования к глинистому сырью определены ГОСТ 2178–88, классификация сырья дана в ГОСТ 9169.

Кроме того в качестве основного сырья и корректирующих добавок экономически целесообразно использовать отходы угледобычи углеобогащения, золы ТЭС, золошлаковые смеси и другие отходы промышленности.

При производстве керамических стеновых материалов в качестве сырья в смеси с легкоплавкими глинами применяют также лессы, лессовые суглинки и кремнистые породы — трепелы и диатомиты.

Лессы и лессовые суглинки составляют разновидность глинистого сырья рыхлого строения. Они состоят преимущественно из пылеватых частиц с большим количеством известковых включений. Они обладают малой пластичностью, малой чувствительностью к сушке, с набольшим интервалом спекания 40−50°С.

Благодаря рыхлой малопрочной структуре и быстрой размокаемости лессовые породы требуют менее интенсивной переработки для производства кирпича, чем суглинки и глины. В процессах обжига изделий требуется обеспечить предельно допустимую выдержку при максимальной температуре — 4−6ч. В этом случае предупреждаются высолы на изделиях, и повышается морозостойкость продукции до установленных нормативов.

Трепеллы и диатомиты — это кремнистые осадочные породы, состоящие полностью или более чем на 50% из свободного или водного кремнезема. Их химический состав, %: SiО₂ — 70−85, Al₂О₃ — 5−13, Fe₂О₃ — 2−5, CaO — 0,5−5, MgO — 0,5−3, n.n.n. — 4−8.

Из трепелов и диатомитов получают облегченные кирпичи с низкой плотностью и высокой пористостью. Из трепелов пористость кирпича достигает 60−64% при плотности 500 — 1270 кг/м3, а из диатомита — пористость 75% при плотности от 450 до 1000кг/м3.

Добавки:

• 1. Отощающие добавки вводятся в состав керамической массы для понижения пластичности и уменьшения воздушной и огневой усадки глин. В качестве отощающих добавок используют шамот, дегидратированную глину, песок, золу ТЭС, гранулированный шлак.
• · Шамот — зернистый керамический материал (с зернами 0,14 — 2 мм), получаемый измельчением глины, предварительно обожженной при той же температуре, при которой обжигаются изделия. Его можно получить, измельчая отходы обожженного кирпича. Шамот улучшает сушильные и обжиговые свойства глин, поэтому его применяют для получения высококачественных изделий.
• · Дегидротированная глина при температуре 700 -750°С, добавляемая в количестве 30 — 50%, улучшает сушильные свойства сырца и внешний вид кирпича.
• · Песок (с зернами 0,5 — 2 мм) добавляют в количестве 10 — 25%.
• · Гранулированный доменный шлак (с зернами до 2 мм) — эффективный отощитель глин при производстве кирпича. Роли отощителей выполняют так же золы ТЭС и выгорающие добавки.
• 2. Парообразующие материалы вводят в сырьевую массу для получения легких керамических изделий с повышенной пористостью и пониженной теплопроводностью. Для этого используют вещества, которые при обжиге диссоциируют с выделением газа, например CO₂ (молотые мел, доломит), или выгорают.
• 3. Выгорающие добавки: древесные опилки, измельченный бурый уголь, отходы углеобогатительных фабрик, золы ТЭС и лигнин не только повышают пористость керамических изделий, но также способствуют равномерному спеканию керамического черепка.
• 4. Пластифицирующими добавками являются высокопластичные глины, бентониты, а также поверхностноактивные вещества — сульфитно-дрожжевая бражка и др.
• 5. Плавни добавляют в глину в тех случаях, когда необходимо понизить температуру ее спекания. К ним относят: полевые шпаты, железную руду, доломит, магнезит, тальк и т. п.