Обжиг производят при температуре 960-1050oC.

-4 способ: изготовление изделий из отходов стекла и керамики с содержанием стекла до 30 мас. и температурой обжига в зависимости от состава стекла 950-1060oC. Общим для известных способов такого вида является введение в состав пресс-порошка в качестве основной массы керамики и малое содержание стекла, связанное с тем, что повышение боя стекла до 40 мас. приводит к опасным деформациям при температурах, обжиг при которых не позволяет достичь необходимых физико-механических показателей изделий. В условиях, когда основную массу композиции составляет керамика, а стекло является лишь связующим или цементирующим компонентом и не происходит закристаллизирования или другой реструктуризации стекла, обеспечивающих эффективное изменение качественных показателей материала, как, например, у ситаллов, изделия обладают низкими физико-химическими свойствами, в частности, устойчивостью к разрушению при динамических нагрузках и колебаниях температур, прочностью на изгиб, устойчивостью к агрессивным средам и др.

-5 способ: изготовление изделий из отходов стекла и керамики с усилением стеклокерамической матрицы волокном SiC  игольчатыми кристаллами  в частности, за счет смешивания порошка натриево-кальциевого силикатного стекла с промотором образования игольчатых кристаллов, выбранным из карбонатов, гидроксидов и нитридов щелочных и щелочноземельных металлов.

  Известные способы  позволяют лишь незначительно улучшить некоторые физико-механические свойства изделия и при этом связаны со значительным усложнением и удорожанием технологического процесса.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

  Известны наиболее близкие к заявляемому техническому решению, выбранные в качестве ближайшего аналога способ и композиция для получения декоративно-облицовочного материала из отходов стекольного и керамического производства, включающие в себя механическое измельчение отходов стекла и керамики до фракции 0,1-5 мм, их смешивание с добавлением песка и получение пресс-порошка, засыпку порошка в формы с нанесением верхнего декоративного слоя в виде гранул фракции 5-10 мм из отходов прозрачного стекла, например оконного, и термообработку в туннельной печи с последующим постепенным охлаждением. При этом порошковая композиция имеет состав, мас. песок 2-5, стеклобой 75-93, измельченная керамика остальное, и термообработку проводят при температуре 880-940oC.

  При термообработке в печи при указанном диапазоне температур происходит спекание стеклофазы без расплавления компонентов песка и керамики основного слоя, которая играет роль стеклоцементного связующего для песка и керамики, и расплавление стекла верхнего слоя, которое при постепенном охлаждении частично кристаллизуется.

  Несмотря на преимущественное содержание в составе композиции стеклофазы (75-93 мас.), в используемом диапазоне температур снижение вязкости материала до опасного, вызывающего деформацию изделия уровня не происходит. Достигается некоторое улучшение физико-механических свойств (прочность на изгиб изг120-129 кг/см2 и прочность сжатия сж 130-177 кг/см2. Частично кристаллизованный прозрачный слой образует покрытие, повышающее качество декоративной плитки.

  Недостатком известного способа изготовления изделий из отходов стекла и керамики является практическое сохранение керамической технологии полусухого формования основного слоя, которая не обеспечивает достаточно высоких физико-механических и химических свойств изделиям, необходимых, например, для изделий типа втулок, труб и т. п. для агрессивных средств химических производств.

  Задачей изобретения является разработка способа изготовления изделий из отходов стекла и керамики, который за счет реструктурирования компонентов, преимущественно стекла, обеспечивал бы изделиям повышенные физико-механические и химические показатели.

  Задача решается за счет того, что при использовании существенных признаков известного способа изготовления изделий из отходов стекла и керамики, включающего механическое измельчение этих отходов, их смешивание и приготовление композиции пресс-порошка или литьевого шликера, формование заготовки прессованием порошка в пресс-форме или литьем шликера, термообработку и охлаждение заготовки, в соответствии с изобретением порошковая композиция включает, мас. отходы стекла 90-92, отходы керамики 8-10 и в качестве добавки в мас. к массе порошка поливиниловый спирт - 8-10, а термообработку ведут при температуре 800-1100oC, обеспечивающей в зависимости от состава стекла его закристаллизирование.

  При формовании заготовок из порошковой композиции, включающей в качестве основной фазы (90 мас. и более) стеклофазу и термообработку заготовок обжигом при температуре 800-1100oC с последующим постепенным охлаждением, частицы порошкообразно измельченной керамики играют роль не наполнителя в стеклоцементной массе, а роль центров кристаллизации, на которых происходит рост кристаллов стеклянной фазы. При этом в процессе закристаллизовывания стекла происходит реструктурирование стеклянной фазы с получением стеклокристаллизованного материала, близкого к ситаллам, которые по сравнению с обычной стеклокерамикой характеризуются повышенными, иногда на порядок, физико-механическими показателями, такими как прочность на изгиб и сжатие, устойчивость к химическому воздействию, в частности, к агрессивным средам, устойчивость к термическому воздействию. Это позволяет изготавливать из отходов стекла и керамики такие изделия, как трубы, втулки и т. п. для химических и других производств, требующих повышенной механической, химической и термической устойчивости.

  Предлагаемый способ включает:

1. размол в шаровой мельнице или конусной инерционной установке отходов стекла до удельной поверхности 4000-7000 см2/г и отходов керамики до удельной поверхности 5000-7000см2/г;2. приготовление путем смешивания с помощью стандартных механических устройств порошковой композиции с содержанием компонентов, мас. отходов стекла 90-92, отходов керамики 8-10;3. введение в порошковую смесь в виде добавки поливинилового спирта в количестве 10 мас. к массе порошка;4. изготовление пресс-формы для прессования требуемого изделия;5. прессование на гидропрессе 3- или 5-7-тонном;6.размещение отпрессованных заготовок на алундовые лодочки; 7.термообработку отпрессованных заготовок в печи в виде обжига в обычной окислительной среде при температуре 800-1100oC.

  Температуру обжига для конкретных изделий в указанных пределах выбирают опытным путем в зависимости от кривой вязкости используемых отходов стекла и требований к физико-механическим и химическим показателям, т. е. необходимости уровня кристаллизации стеклофазы.

  Для изделий типа труб, втулок и т. п. которые не могут быть изготовлены способом полусухого прессования в пресс-формах, может быть использован другой способ формования, в частности, путем приготовления литьевого шликера из порошковой композиции и горючего литья под давлением. При этом используют процесс обжига такой же, как для отпрессованных заготовок.

  Испытания опытных образцов изделий, выполненных в соответствии с заявляемым способом, показало, что в зависимости от марки стекла и температурного режима обжига предел прочности на изгиб изг 1100-1500 кг/см2 и предел прочности сжатия сж 3600-4000кг/см2, что приблизительно на порядок выше показателей ближайшего аналога.

  В отношении устойчивости к агрессивным средам и других химических свойств выполненные заявленным способом изделия приближаются к ситаллам, имеющим повышенные по сравнению с обычной стеклокерамикой показатели.

По сравнению с известными способами получения материалов типа ситаллов и изготовления из них изделий, предлагаемый способ является значительно менее сложным и трудоемким, а также дешевым, так как использует отходы производства, и полностью решает задачу, стоящую перед изобретением.

  Заявляемое техническое решение на настоящее время неизвестно в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия "новизна"; оно является оригинальным, не вытекает очевидным образом из существующего уровня техники и отвечает требованиям критерия "изобретательский уровень"; может быть реализовано промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и отвечает требованиям критерия "промышленная применимость".

  Способ изготовления изделия из отходов стекла и керамики, включающий в себя механическое измельчение этих отходов, их смешивание и приготовление композиции пресс-порошка или литьевого шликера, формование заготовки прессованием порошка в пресс-форме или литьем шликера, термообработку и охлаждение заготовки, отличающийся тем, что порошковая композиция включает в себя, мас.

- Отходы стекла 90- 92

- Отходы керамики 8- 10

- В качестве добавки в мас. к массе порошка

Поливиниловый спирт 8- 12, а термообработку ведут при 800- 1100oС, обеспечивающей в зависимости от состава стекла его закристаллизование при охлаждении.

  5.Заключение

Согласно технологическому регламенту, установленному на производстве, отходы керамической плитки, образующиеся на всех этапах производства, полностью возвращаются в производство. Это относится ко всем формам отходов: пыли неорганической  и шамоту в кусковой форме.

  К сожалению, практически все производственные процессы наносят вред экологии, в большей или меньшей мере. Не является исключением и производство керамической плитки. На каждом этапе изготовления большое количество отходов, но необходимо следить за тем, чтобы выброс соответствовал установленным требованиям. Если говорить о конкретных, наиболее обильно выделяющихся веществах, то к ним относится фтор, свинец и его различные соединения. Благодаря современным технологиям количество свинцовых соединений сократилось – глазурь нового поколения выпускается без свинцовых примесей, а сам свинец содержится в ней в малых дозах. Для контроля фтористых выбросов можно использовать специальные устройства, распыляющие воду, или же тканевые фильтры, покрытые известью. Причем эту же известь возможно использовать для переработки, как  некоторые другие производственные отходы.

Список литературы

1.Методический материал Фряновского керамического завода.

2.Научно-технический журнал «Стекло и керамика».

3.,, «Технология производства строительных материалов, изделий и конструкций».М.:Стройиздат,1998-448с.

4.,: «Механическое оборудование предприятий вяжущих материалов и ихделий на базе их.»М.:Высш. шк.,1983-232с.

5.Строительные материалы:Справ./, и др. М.:Стройиздат.,1989-567с.


Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5