[go: up one dir, main page]

RU2391309C1 - Method of making ceramic objects - Google Patents

Method of making ceramic objects Download PDF

Info

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
Application number
RU2009118192/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Иванович Евтушенко (RU)
Евгений Иванович Евтушенко
Оксана Константиновна Сыса (RU)
Оксана Константиновна Сыса
Александра Игоревна Бредихина (RU)
Александра Игоревна Бредихина
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова)
Priority to RU2009118192/03A priority Critical patent/RU2391309C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2391309C1 publication Critical patent/RU2391309C1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry. ^ SUBSTANCE: invention relates to fine ceramic technology and can be used in making ceramic products for various purposes. The ceramic slip preparation method involves preliminary thermal treatment of clay material with quarry moisture through hydrothermal treatment in an autoclave at saturated vapour temperature of 168-250C for 3-60 minutes with an accelerated mode of raising and decreasing vapour pressure, preparation of the slip through wet grinding, moulding, drying and roasting. The accelerated mode of raising vapour pressure is achieved by releasing vapour from a used autoclave with stabilised material into an autoclave with already loaded starting material. ^ EFFECT: increased strength, reduced water absorption and density of products. ^ 2 cl, 1 ex, 3 tbl

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.

Таблица 1Table 1 Реологические характеристики литьевых шликеровRheological characteristics of injection slips No. Способ обработки глинистого сырьяThe method of processing clay raw materials Условия обработкиProcessing conditions Время истечения через 30 с, сExpiration time after 30 s, s Коэффициент загустеваемостиThe coefficient of thickening Температура, °СTemperature ° C Давление пара, МПаVapor pressure, MPa 1one По аналогуBy analogy -- -- 14fourteen 7,57.5 22 По прототипуAccording to the prototype 600600 -- 1616 9,19.1 33 Предлагаемый способThe proposed method 151151 0,50.5 1212 8,98.9 4four 168168 0,80.8 11eleven 2,62.6 55 183183 1,01,0 88 1.51.5 66 223223 2,52.5 88 1,21,2 77 250250 4,04.0 77 1,11,1 88 263263 5,05,0 77 1,21,2

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).

Таблица 2table 2 Реологические характеристики литьевых шликеровRheological characteristics of injection slips No. Время гидротермальной обработки глинистого сырья при температуре 183°С, минThe time of hydrothermal processing of clay raw materials at a temperature of 183 ° C, min Время истечения через 30 с, сExpiration time after 30 s, s Коэффициент загустеваемостиThe coefficient of thickening 1one Без обработкиNo processing 14fourteen 7,57.5 22 1one 1212 5,05,0 33 33 1010 2,62.6 4four 1010 88 1,51,5 55 30thirty 88 1,21,2 66 6060 88 1,11,1 77 120120 88 1,11,1

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.

Таблица 3Table 3 Физико-механические свойства образцов керамикиPhysico-mechanical properties of ceramic samples No. Обработка глинистого сырьяClay processing Плотность, кг/м3 Density, kg / m 3 Водопоглощение, %Water absorption,% Прочность при сжатии, МПаCompressive strength, MPa 1one По аналогуBy analogy 22902290 1,11,1 8686 22 По прототипуAccording to the prototype 21802180 5,15.1 4848 4four По предлагаемому способу при температуре 183°С за время 30 минAccording to the proposed method at a temperature of 183 ° C for 30 minutes 23302330 0,60.6 151151

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)

1. Способ приготовления керамических шликеров, включающий предварительную термообработку глинистого сырья с карьерной влажностью, приготовление шликера мокрым помолом, формование, сушку и обжиг, отличающийся тем, что глинистое сырье предварительно подвергают гидротермальной обработке в автоклаве при температурах насыщенного пара 168-250°С за время 3-60 мин с ускоренным режимом подъема и сброса давления пара.1. A method of preparing ceramic slips, including preliminary heat treatment of clay raw materials with quarry moisture, preparing a slurry by wet grinding, molding, drying and firing, characterized in that the clay raw material is preliminarily subjected to hydrothermal treatment in an autoclave at saturated steam temperatures of 168-250 ° C for a time 3-60 min with accelerated mode of lifting and depressurizing steam pressure. 2. Способ получения керамических изделий по п.1, отличающийся тем, что ускоренный режим подъема давления пара осуществляется за счет сброса пара из отработавшего автоклава со стабилизированным сырьем в автоклав с уже загруженным исходным материалом. 2. The method of producing ceramic products according to claim 1, characterized in that the accelerated mode of raising the vapor pressure is carried out by dumping the steam from the spent autoclave with stabilized raw materials into the autoclave with the source material already loaded.
RU2009118192/03A 2009-05-13 2009-05-13 Method of making ceramic objects RU2391309C1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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