керамическая масса

Формула изобретения

Керамическая масса, содержащая глинистый компонент, отработанную формовочную смесь литейного производства, отличающаяся тем, что в качестве глинистого компонента керамическая масса содержит бентонит и дополнительно содержит щламы газоочистки алюминиевого производства, стеклобой и разжижающую добавку на основе солей натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Бентонит	8-19
Отработанная формовочная смесь
литейного производства	68-75
Шлам газоочистки алюминиевого производства	8-10
Стеклобой	4,5-6,3
Разжижающая добавка на основе солей натрия	0,5-0,7

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве керамических облицовочных материалов.

Известна керамическая масса для изготовления облицовочной плитки, содержащая глину (20-25 мас.%), стеклобой (5-10 мас.%), отработанную формовочную смесь литейного производства (50-60 мас.%), портландцемент (4-6 мас.%), волластонит (6-14 мас.%) (пат. РФ № 2304121, МПК С04В 33/132, от 05.04.2006, опубл. 10.08.2007 г.).

Недостатком известного состава является недостаточная прочность при изгибе.

Наиболее близким к заявляемому составу является керамическая масса для производства облицовочных плиток, содержащая компоненты в следующих соотношениях (мас.%):

Глина 30-40

Отработанная формовочная смесь литейного производства 46-54

Известь 8-12

Пыль электрофильтров вращающихся печей цементной промышленности 4-6

(пат. РФ № 2307103, МПК С04В 33/132, от 17.04.2006, опубл. 27.09.2007 г.).

Недостатком наиболее близкой к заявляемому составу известной керамической массы является недостаточная прочность при изгибе керамической облицовочной плитки.

Задачей предлагаемой керамической массы является получение облицовочных керамических материалов с существенно более высокими физико-техническими свойствами, а именно прочностью при изгибе.

В этом состоит новый технический результат, находящийся в причинно-следственной связи с существенными признаками изобретения.

Существенным признаком изобретения является то, что керамическая масса дополнительно содержит шламы газоочистки алюминиевого производства, стеклобой и разжижающую добавку на основе солей натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Бентонит	8-19
Отработанная формовочная смесь
литейного производства	68-75
Шлам газоочистки алюминиевого производства	8-10
Стеклобой	4,5-6,3
Разжижающая добавка на основе солей натрия	0,5-0,7

Шламы газоочистки алюминиевого производства являются многотоннажными отходами производства алюминия, получаемого электролитическим способом. Минералогически шламы представлены (в мас.%) частицами графита (70-73%), криолита (8-10%), корунда (5-6%), флюорита (4-6%), нефелина (3-8%), диаспора (2%). Приведенный минералогический состав шлама газоочистки свидетельствует о содержании в шламе низковязких при температурах обжига минерализаторов (флюорита CaF₂ и криолита Na₃AlF₆). Комбинированный минерализатор на основе флюорита и криолита обеспечивает образование жидкой фазы повышенной реакционной способности с низкой вязкостью при температуре обжига керамической массы (950°С).

Введение в керамическую массу шлама газоочистки алюминиевого производства, содержащего комбинированный минерализатор, совместно со стеклобоем, обладающим низкой температурой плавления (750°С) обеспечивает образование жидкой фазы, характеризующейся одновременно низкой динамической вязкостью с пониженной температурой начала ее образования (750°С). Такие термореологические свойства образующейся жидкой фазы (вязкость и температура плавления) обеспечивают существенное повышение физико-механических свойств облицовочной плитки за счет интенсивного спекания с участием жидкой фазы, начиная с температуры 750°С и до максимальной температуры обжига керамической массы 950°С.

Керамическая масса для облицовочной плитки реализуется следующим образом.

Компоненты керамической массы в соответствии с заявляемым составом измельчаются в шаровых мельницах мокрого помола до остатка на сите № 0063 2-4%.

Для снижения влажности измельчаемых мокрым помолом компонентов в состав смеси вводится разжижающая добавка на основе солей натрия, например силиката натрия. Далее смесь подвергается сушке в распылительных сушилках до остаточной влажности 6-7%. Высушенная смесь прессуется при удельном давлении прессования 30 МПа, подвергается скоростному обжигу при максимальной температуре 950°С.

Составы заявляемой керамической массы для облицовочной плитки, а также показатель прочности при изгибе в сравнении с прототипом представлены в таблице 1. Анализ данных табл.1 свидетельствует о преимуществе заявляемого состава в сравнении с прототипом в части достижения более высоких значений прочности при изгибе.

Таблица 1
Составы масс и показатели качества
Компоненты керамической массы, показатели прочности при изгибе, МПа	Состав, мас.%
1	2	3	4	Прототип
Глинистый компонент (бентонит)	21,2	19	8	5,8	30-40
Отработанная формовочная смесь литейного производства	67	68	75	76	46-54
Стеклобой	4,4	4,5	6,3	6,4	-
Шламы газоочистки алюминиевого производства	7	8	10	11	-
Разжижающая добавка на основе солей натрия	0,4	0,5	0,7	0,8
Известь	-	-	-	-	8-12
Пыль электрофильтров вращающихся печей цементной промышленности	-	-	-	-	4-6
Прочность при изгибе, МПа	72	78	76	74	50