RU2391309C1 - Method of making ceramic objects - Google Patents
Method of making ceramic objects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391309C1 RU2391309C1 RU2009118192/03A RU2009118192A RU2391309C1 RU 2391309 C1 RU2391309 C1 RU 2391309C1 RU 2009118192/03 A RU2009118192/03 A RU 2009118192/03A RU 2009118192 A RU2009118192 A RU 2009118192A RU 2391309 C1 RU2391309 C1 RU 2391309C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- autoclave
- raw materials
- clay
- products
- ceramic
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 4
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 abstract 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 8
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 4
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003913 materials processing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000012748 slip agent Substances 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии тонкой керамики и может быть использовано при производстве керамических изделий различного назначения.The invention relates to the technology of fine ceramics and can be used in the manufacture of ceramic products for various purposes.
Известен способ изготовления керамических изделий, включающий измельчение в шаровой мельнице глинистых материалов, каменистых материалов, воды и электролитов до остатка на сите №006 не более 2%, с последующей стабилизацией шликера в течение 5-7 суток. Далее производится формование изделий литьем в гипсовые формы, сушка и обжиг отливок при температуре 1180-1280°С [Мороз И.И. Технология фарфоро-фаянсовых изделий / И.И.Мороз. - М.: Стройиздат, 1984. - 334 с.].A known method of manufacturing ceramic products, including grinding in a ball mill clay materials, rocky materials, water and electrolytes to a residue on sieve No. 006 of not more than 2%, followed by stabilization of the slip for 5-7 days. Next, the products are molded by casting in plaster molds, drying and firing the castings at a temperature of 1180-1280 ° C [Moroz I.I. Technology of porcelain and faience products / I.I. Moroz. - M .: Stroyizdat, 1984. - 334 p.].
Недостатками указанного способа являются непостоянство свойств глинистого сырья, длительность процесса стабилизации шликера, необходимость использования дорогостоящих электролитов, невысокие физико-механические характеристики готовых изделий.The disadvantages of this method are the variability of the properties of clay raw materials, the duration of the process of stabilization of the slip, the need to use expensive electrolytes, low physical and mechanical characteristics of the finished product.
Существует также метод предварительной подготовки глинистого сырья термообработкой при температуре 600-700°С во вращающейся печи [А.с. 317635 СССР, МПК7 С04В 33/00. Способ приготовления керамических изделий / В.И.Уткин (СССР). - №1434354/29-33; заявл. 27.04.70; опубл. 19.10.71. Бюл. №31. - 2 с.].There is also a method for preliminary preparation of clay raw materials by heat treatment at a temperature of 600-700 ° C in a rotary kiln [A.S. 317635 USSR, IPC 7 С04В 33/00. The method of preparation of ceramic products / V.I. Utkin (USSR). - No. 1434354 / 29-33; declared 04/27/70; publ. 10/19/71. Bull. No. 31. - 2 p.].
Недостатками данного метода являются разрушение структуры и частичное изменение фазового состава глинистого сырья после термообработки, снижение реологических свойств глин и каолинов, ухудшение физико-механических характеристик готовых изделий, получаемых формованием способом литья.The disadvantages of this method are the destruction of the structure and a partial change in the phase composition of clay raw materials after heat treatment, a decrease in the rheological properties of clays and kaolins, and a deterioration in the physicomechanical characteristics of finished products obtained by molding by molding.
Изобретение направлено на стабилизацию структуры глинистого сырья в процессе ее подготовки, улучшение реологических свойств шликеров на основе глин и каолинов, повышение прочности готовых керамических изделий на основе стабилизированного сырья.The invention is aimed at stabilizing the structure of clay raw materials in the process of their preparation, improving the rheological properties of slip based on clay and kaolin, increasing the strength of finished ceramic products based on stabilized raw materials.
Технический результат по изобретению достигается тем, что глинистое сырье с карьерной влажностью 15-25% предварительно подвергают гидротермальной обработке при температурах 151-263°С за время 3-60 минут с ускоренным режимом подъема и сброса давления пара, который осуществляется за счет сброса пара из отработавшего автоклава со стабилизированным сырьем в автоклав с уже загруженным исходным материалом.The technical result according to the invention is achieved by the fact that clay raw materials with a career humidity of 15-25% are preliminarily subjected to hydrothermal treatment at temperatures of 151-263 ° C for 3-60 minutes with an accelerated mode of rising and depressurizing steam, which is carried out by venting steam from a spent autoclave with stabilized feed in an autoclave with the feed material already loaded.
Пример. Каолины Глуховецкого (22 мас.%), Просяновского (2 мас.%) и Кыштымского (5 мас.%) месторождений, глины: Гранитик-Веско (9 мас.%), Керамик-Веско (12 мас.%) и латненскую ЛТ-1 (3 мас.%) подвергают гидротермальной обработке при температурах 151-263°С и давлениях насыщенного пара 0,5-5 МПа. Далее глинистые материалы, а также вишневогорский полевой шпат (15 мас.%), кварцевый песок (22 мас.%), бой санитарных изделий (10 мас.%), жидкое стекло (0,5 мас.%) подвергаются мокрому помолу при влажности 32%. Реологические характеристики готовых шликеров представлены в табл.1. Примеры 3 и 8 в табл.1 являются отрицательными.Example. Kaolins of the Glukhovetsky (22 wt.%), Prosyanovsky (2 wt.%) And Kyshtymsky (5 wt.%) Deposits, clay: Granitik-Vesko (9 wt.%), Ceramic-Vesko (12 wt.%) And Latensky LT -1 (3 wt.%) Is subjected to hydrothermal treatment at temperatures of 151-263 ° C and saturated steam pressures of 0.5-5 MPa. Further, clay materials, as well as Vishnevogorsk feldspar (15 wt.%), Quartz sand (22 wt.%), The battle of sanitary products (10 wt.%), Water glass (0.5 wt.%) Are wet milled with humidity 32% The rheological characteristics of the finished slips are presented in table 1. Examples 3 and 8 in table 1 are negative.
В способах обработки глин по аналогу (выдержка шликера во времени 5 суток) и прототипу (обработка глин при температуре 600°С) (примеры 1 и 2 табл.1) шликеры обладают высокими коэффициентами загустевания, что делает их непригодными для формования изделий по литьевым технологиям.In the methods of processing clay according to the analogue (holding the slurry in time for 5 days) and the prototype (processing clay at a temperature of 600 ° C) (examples 1 and 2 of Table 1), slip agents have high thickening coefficients, which makes them unsuitable for molding products using injection technologies .
Обработка в гидротермальных условиях при температуре 151°С (0,5 МПа) (пример 3) не приводит к стабилизации сырья и существенному снижению коэффициента загустеваемости - отрицательный пример по предлагаемому способу. Повышение температуры (168-250°С) и давления (0,8-4 МПа) гидротермальной стабилизации глин способствует упорядочению структуры глинистого сырья и существенному улучшению реологических характеристик многокомпонентных керамических суспензий (примеры 4-7 табл.1). Дальнейшее увеличение температуры до 263°С и давления до 5 МПа (пример 8) нецелесообразно, так как требует дополнительных энергетических затрат и усложняет технологический процесс без существенного улучшения свойств шликера - отрицательный пример по предлагаемому способу.Processing in hydrothermal conditions at a temperature of 151 ° C (0.5 MPa) (example 3) does not lead to stabilization of raw materials and a significant decrease in the coefficient of thickening - a negative example by the proposed method. The increase in temperature (168-250 ° C) and pressure (0.8-4 MPa) of hydrothermal stabilization of clays helps to streamline the structure of clay raw materials and significantly improve the rheological characteristics of multicomponent ceramic suspensions (examples 4-7 table 1). A further increase in temperature to 263 ° C and pressure up to 5 MPa (example 8) is impractical because it requires additional energy costs and complicates the process without significant improvement in the properties of the slip - a negative example by the proposed method.
Гидротермальная стабилизация глин и улучшение реологических характеристик шликера осуществляется за время обработки 3-60 минут (примеры 2-6 табл.2).Hydrothermal stabilization of clays and improvement of the rheological characteristics of the slip is carried out during the processing of 3-60 minutes (examples 2-6 table 2).
Сокращение времени обработки до 1 мин не обеспечивает полного прогрева и необходимой структурной стабилизации (пример 1 табл.2) - отрицательный пример по предлагаемому способу. Увеличение времени гидротермальной стабилизации до 120 и более минут также нецелесообразно (пример 7), так как требует дополнительных энергетических затрат без существенного улучшения свойств шликера - отрицательный пример по предлагаемому способу.Reducing the processing time to 1 min does not provide complete heating and the necessary structural stabilization (example 1, table 2) - a negative example by the proposed method. Increasing the hydrothermal stabilization time to 120 or more minutes is also impractical (example 7), since it requires additional energy costs without significantly improving the properties of the slip — a negative example by the proposed method.
Из полученного шликера изделия формуют литьем в гипсовые формы, сушат и обжигают при температуре 1180°С. Физико-механические характеристики готовых изделий представлены в табл.3. Гидротермальная стабилизация глинистого сырья оказывает существенное воздействие на процессы спекания и формирования свойств керамических изделий. Физико-механические характеристики керамики возрастают почти в 2 раза, что связано с более равномерным осуществлением структурно-фазовых превращений при спекании и формированием, в конечном итоге, более совершенной структуры керамического черепка.From the obtained slip products are molded into plaster molds, dried and fired at a temperature of 1180 ° C. Physico-mechanical characteristics of the finished products are presented in table.3. Hydrothermal stabilization of clay raw materials has a significant impact on the sintering and formation of the properties of ceramic products. The physico-mechanical characteristics of ceramics increase almost 2 times, which is associated with a more uniform implementation of structural phase transformations during sintering and the formation, ultimately, of a more perfect structure of the ceramic crock.
Для повышения производительности гидротермального технологического оборудования подъем давления пара и температуры при обработке следует осуществлять с максимальной интенсивностью. Это может быть достигнуто только при сбросе пара из уже отработавшего в производственном цикле автоклава во второй автоклав с загруженным сырьем. При этом достигается быстрое, но плавное снижение температуры в первом автоклаве с уже стабилизированным сырьем. В результате обеспечивается максимальное упорядочение кристаллической структуры глинистого сырья.To increase the productivity of hydrothermal processing equipment, the rise in steam pressure and temperature during processing should be carried out with maximum intensity. This can only be achieved by discharging steam from an autoclave that has already been used up in the production cycle to a second autoclave with raw materials loaded. In this case, a quick but smooth decrease in temperature is achieved in the first autoclave with already stabilized raw materials. As a result, the maximum ordering of the crystalline structure of clay materials is ensured.
Предлагаемый способ позволяет стабилизировать структуру и свойства глинистого сырья, уменьшить вязкость глинистых суспензий в 5-10 раз либо количество вводимого разжижителя, направленно формировать необходимый комплекс свойств литьевых шликеров и получать керамические изделия с высокими физико-механическими характеристиками.The proposed method allows to stabilize the structure and properties of clay raw materials, to reduce the viscosity of clay suspensions by 5-10 times or the amount of injected thinner, to form a necessary set of properties of injection slips and obtain ceramic products with high physical and mechanical characteristics.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009118192/03A RU2391309C1 (en) | 2009-05-13 | 2009-05-13 | Method of making ceramic objects |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009118192/03A RU2391309C1 (en) | 2009-05-13 | 2009-05-13 | Method of making ceramic objects |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2391309C1 true RU2391309C1 (en) | 2010-06-10 |
Family
ID=42681491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009118192/03A RU2391309C1 (en) | 2009-05-13 | 2009-05-13 | Method of making ceramic objects |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2391309C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647549C1 (en) * | 2017-04-17 | 2018-03-16 | Научно-производственная корпорация "Механобр-техника" (Акционерное общество) | Method of enrichment of kaolin raw material |
| RU2655348C1 (en) * | 2017-04-17 | 2018-05-25 | Научно-производственная корпорация "Механобр-техника" (Акционерное общество) | Method for enriching clay-containing coal slurries |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU317635A1 (en) * | В. И. Уткии | |||
| SU148344A1 (en) * | 1961-01-26 | 1961-11-30 | Н.А. Герасимова | Method for removing ferrous compounds from clays and kaolin |
| SU1590135A1 (en) * | 1988-11-25 | 1990-09-07 | Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского | Method of dispersing kaolin |
| SU1742265A2 (en) * | 1989-12-28 | 1992-06-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства | Method of activating bentonite clay |
| WO2008154614A1 (en) * | 2007-06-13 | 2008-12-18 | Imerys Pigments, Inc. | Methods for dewatering kaolin clay slurries and kaolin-clay filter cakes and kaolin-clay slurries made therefrom |
-
2009
- 2009-05-13 RU RU2009118192/03A patent/RU2391309C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU317635A1 (en) * | В. И. Уткии | |||
| SU148344A1 (en) * | 1961-01-26 | 1961-11-30 | Н.А. Герасимова | Method for removing ferrous compounds from clays and kaolin |
| SU1590135A1 (en) * | 1988-11-25 | 1990-09-07 | Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского | Method of dispersing kaolin |
| SU1742265A2 (en) * | 1989-12-28 | 1992-06-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства | Method of activating bentonite clay |
| WO2008154614A1 (en) * | 2007-06-13 | 2008-12-18 | Imerys Pigments, Inc. | Methods for dewatering kaolin clay slurries and kaolin-clay filter cakes and kaolin-clay slurries made therefrom |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647549C1 (en) * | 2017-04-17 | 2018-03-16 | Научно-производственная корпорация "Механобр-техника" (Акционерное общество) | Method of enrichment of kaolin raw material |
| RU2655348C1 (en) * | 2017-04-17 | 2018-05-25 | Научно-производственная корпорация "Механобр-техника" (Акционерное общество) | Method for enriching clay-containing coal slurries |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2391309C1 (en) | Method of making ceramic objects | |
| CN104140255A (en) | Method for manufacturing high-tenacity ceramics through tricalcium phosphate | |
| CN101591164A (en) | Preparation method of alumina porous ceramics | |
| RU2392248C1 (en) | Method for production of ceramic slurry | |
| KR20120030381A (en) | Method for preparing of ceramic shaped part, apparatus and use thereof | |
| CN106396726A (en) | Porous refractory material and preparation method thereof | |
| KR101642277B1 (en) | White ceramic composition for middle temperature sintering and method of manufacturing thereof | |
| RU2013106049A (en) | MIXTURE BASED ON ALUMINUM OXIDE AND METHOD FOR PRODUCING STRONG CERAMICS | |
| CN108911717B (en) | Preparation method of ceramic with good thermal shock resistance | |
| KR20190033527A (en) | Low cost transparent spinel manufacturing method | |
| RU2458882C1 (en) | Ceramic mixture | |
| RU2459776C1 (en) | Ceramic mixture for making facing tiles | |
| CN105481476A (en) | Celadon and preparation method thereof | |
| RU2567246C1 (en) | Method of producing articles from sintered glass ceramic material of lithium-aluminosilicate composition | |
| RU2006134797A (en) | METHOD FOR MANUFACTURING ANTENNA COATING FROM GLASS CERAMICS OF LITHIUM ALUMINUM SILICATE COMPOSITION | |
| RU2305083C1 (en) | Method of manufacture of ceramic articles | |
| RU2715139C1 (en) | Method for manufacturing containers for heat treatment of loose materials | |
| RU2768554C1 (en) | Method for producing articles from glass-ceramic material of lithium aluminosilicate composition | |
| RU2634771C1 (en) | Method of bedder-supports manufacturing for glass-ceramic products bakeout | |
| RU2524704C1 (en) | Method of producing glass-ceramic material | |
| CN117623736A (en) | Ceramic blank, ceramic body and ceramic product and preparation method thereof | |
| RU2816937C2 (en) | Method of producing ceramic articles based on wollastonite using water injection molding | |
| RU2777353C1 (en) | Method for manufacturing a radio-transparent product | |
| RU2408557C1 (en) | Method of making aluminosilicate refractory articles | |
| RU2315739C1 (en) | Method of production of mullite articles from topaz concentrate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110722 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |