Властивості глин як основної сировини для виробництва керамічних матеріалів

Властивості: Глиниста сировина має низку фізичних, фізико-хімічних, хімічних властивостей, сукупність яких називається керамічними, і зумовлює можливість їх використання у виробництві кераміки.







Пластичність - властивість глиняного тіста деформуватися під навантаженням без утворення тріщин і розривів і зберігати додану форму після зняття цього навантаження.

Пластичність глин ви-ражается числом пластичності (П), яке визначається за формулою:

де W1 - вологість, при якій глина переходить з пластичною-ного стану в текучий, звана нижньою межею плинності;

W2 - вологість, при якій глина переходить з пластичного стану в крихке, звана кордоном розкочування.

Залежно від значень числа пластичності все глини під-розділяються на високопластична з числом пластичності більше 25; среднетастічние - від 15 до 25; помірно пластичні - від 7 до 15; малопластичні - до 7; непластичні - нездатні при замішуванні водою давати пластичне тісто.

Єднальна здатність визначається кількістю (в процен-тах від маси глини) нормального (вольського) піску, при введенні якого в шихту утворюється тісто з числом (інтервалом) пластич-ності не менше 7. Відповідно до цього глини (в залежності від кількості доданого в них піску) діляться: а) на добре сполучні (жирні) - більше 50%; б) пластичні - 20-50%; в) худі - до 20%.

В процесі зміни вмісту вологи глини здатні через міняти свій обсяг (набухати або проявляти усадку).

Повітряна усадка (усушка) глин пов'язана з видаленням води з свежеотформованного сирцю в процесі сушіння при температурах до 110 # 730; С.

Лінійна повітряна усушка глин а виражається формулою # 945; = (L-L1) / L * 100 (%), де L - початкова довжина свежеотформованного зразка, мм; L1 - довжина висушеного зразка, мм.

Об'ємна повітряна усушка розраховується за формулою # 946; = (# 957; - # 957; 1) / # 957; * 100 (%), де v - початковий обсяг свежеотформованного зразка, см 3; v1 - обсяг зразка після сушіння, см 3.

Повітряна усушка різних глин може коливатися в ши-рокіх межах: у високопластичних глин вона перевищує 10%, у среднепластічних становить 6-10%, у малопластичних - менше 6%.

Ставлення глинистого сировини до сушіння характеризується коеф-фициент чутливості Кч, введеним в керамічну технологію З.А. Носовий і висловлюваним ставленням об'ємної усушки (усадки) до загальної пористості сухоповітряні матеріалу.







У практиці при оцінці чутливості глин до сушіння застосовують прискорений спосіб А.Ф. Чіжского, за яким вона оцінюється тривалістю періоду опромінення свежеотформованного зразка (55 х 55 х 10 мм) тепловим потоком до моменту появи на ньому тріщин, що обумовлено градієнтом усадки по перетину виробу, що викликає порушення суцільності сирцю.

При випалюванні під впливом фізико-хімічних процесів відбувається зміна лінійних розмірів сирцю, яке характеризується величиною вогневої усадки, яка визначається за формулою # 945; 1 = (L1 -L2) / L1 * 100 (%),

де L1 і L2 - відповідно лінійні розміри висушених-го і обпаленої зразків, см.

Залежно від виду глин їх лінійна вогнева усадка коливається в межах 2-8%, а повна (сумарна повітряна і вогнева) - в межах 5-18%. Спікання це процес ущільнення черепка в процесі обжи-га, що характеризується водопоглинання матеріалу, яке повинно бути не більше 5% для спеченого кераміки. Температурний інтер-вал від початку спікання до початку плавлення називається інтервалом спікання глин і характеризує їх плавкість або вогнетривкість, яка встановлюється за допомогою конусоподібних зразків - піроскопа. Для отримання щільного черепка цей інтервал повинен бути не менше 100 ° С, а пористого - не менше 50 ° С. За ступенем спікання глини підрозділяються: а) на сільноспекающіеся - з водопоглинанням черепка, обпаленого при температурі 1300 ° С, не більше 2%; б) среднеспекающіеся - при 1100- 1300 ° С - не більше 5%; в) неспекающегося - з водопоглинанням понад 5%. Так як спікання може відбуватися при різних температурах, за цим показником розрізняють глиниста сировина низькотемпературне (температура спікання до 1100 ° С); среднетемпературноє (1100-1300 ° С) і високотемпературне (вище 1300 ° С).

Глини не мають певної точки плавлення, тому за температуру їх плавлення приймають показник вогнетривкості, за яким глиняна сировина ділиться на вогнетривке - з температурою плавлення вище 1580 ° С, тугоплавкое -від 1350 до 1580 # 730; С і легкоплавкое - до 1350 ° С.

Склад: В залежності від переважаючого мінералу глиниста сировина ділиться на гідрослюдистої, каолінітової, монтморіллонітових і полімінеральна. Глинисті мінерали є найбільш важливою складовою глинистого сировини, оскільки вони в зволоженому стані утворюють пластичне тісто. Хімічний склад є іншою важливою характеристи-кою глинистого сировини, в якому беруть участь такі основні оксиди. Кремнезем SiO2. глинозем Al2 O3. оксиди лужних металів СаО і MgO, з'єднання заліза Fe2 O3. FeO, Fe2 S, оксиди лужноземельних металів Na2 O, K2 O, органічні речовини (залишки рослин і гумусових речовин).

В даний час розвиток нашої машинобудівної промисловості дає можливість постійно вдосконалювати механічне обладнання заводів будівельної кераміки. Широко застосовуються нові види дробильно-помольних, змішувальних і формувальних машин. Підприємства оснащуються найновішим підйомно-транспортним устаткуванням, особливо важливим для керамічного виробництва, що потребує заготівлі і переміщенні великих мас сировини і великовагової продукції. Переклад керамічних підприємств на природний газ як паливо не тільки підвищує продуктивність праці і знижує собівартість виробів, а й підвищує якість вироблюваної продукції. Найближчим часом крім заходів загального технічного прогресу - механізації та автоматизації, вдосконалення технології і поліпшення організації праці - необхідно домагатися зниження собівартості виробів і звернути особливу увагу на організацію випуску нових, високоефективних керамічних будівельних матеріалів і виробів.







Схожі статті