Половые плитки из белолгорских глин Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО Том 77 ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА 1953 г.

ПОЛОВЫЕ ПЛИТКИ ИЗ БЕЛОГОРСКИХ ГЛИН

П. Г. УСОВ

Белые и с различными оттенками серые глины Белогорского месторождения по составу составляют одну группу полукислых глин. Они не имеют заметного различия и по свойствам. Разная интенсивность окраски этих глин в серые цвета обусловлена присутствием в них различных количеств углистого вещества, которое заметного влияния на технологические свойства их не оказывает.

При изготовлении половых плиток белые и серые глины рассматривались как одна разновидность и испытывались в смеси пропорционально их мощности залегания. Одновременно испытывалась шихта с добавками легкоплавких глин бурого и синего цвета, залегающих верхним горизонтом.

Такой подход является целесообразным с точки зрения более полного использования глин месторождения.

Особенностью белых и серых глин является то, что они содержат небольшие количества частиц коллоидных размеров, и изделия из них, изготовленные пластическим способом формования, имеют малую усадку при сушке и очень большую при обжиге. При большой усадке обжига наблюдаются иногда коробления изделий.

При полусухом способе формования мы стремились получить по возможности более плотную структуру изделий в сухом состоянии, с тем чтобы понизить их усадку при обжиге. С этой же целью испытывались шихты из белых и серых глин с добавками шамота. Возможность увеличения степени уплотнения структуры при формовке, применением более высоких давлений, была указана в работе Г. В. Куколева, Л. Я. Мишуло-вича и Я. М. Сыркина [1].

Используя их данные, опытные образцы нами формовались с наибольшим количеством воды для полусухого формования, равное 9%, при давлении от 200 до 1 ООО кг\см:2. Шихта во всех случаях имела одинаковую тонкость помола и контролировалась путем просева через сито в 250 о те см1. Формовочная способность масс приведена в табл. 1.

Таблица 1

Формовочное давление в кг/см2 Степень уплотнения образцов из шихт

Белая + серая глина Глина+ 20% шамота Глина + 40% шамота Глина + 30% синих и бурых глин

200 400 600 800 1000 2,0 2,40 2,35 2,42 2,35 1,90 2,30 2,30 2,35 2,45 1,76 2,10 2,20 2,37 2,40 2,00 2.41 2,40 2.42 2,40

Шихты из одних белых и серых глин, а также с добавками глин синего и бурого цвета с 9% воды, слагают окончательную плотность струк-

туры при давлении в 400 кг/см2. Присутствие шамота в составе шихты увеличивает внутреннее трение массы при формовании. В этих шихтах, в отличие от глин, степень уплотнения увеличивается с увеличением формовочного давления вплоть до 1000 кг! см?.

Усадки при сушке у изделий из одних глин и из глин с добавками шамота, сформованных с 9% воды, не наблюдается.

Отношение к обжигу изделий из смеси белых и с различными оттенками серых глин, а также из белых и серых глин, с присадкой 30% легкоплавких глин синего и бурого цвета, приведено в табл. 2.

Т а 6 ли ц 'а 2

Составы шихт

Водопоглощение образцов в % после обжига на температуру в °С

800

900

1000

1050

1100

1150

1. Смесь белых и се-

2.

рых глин .... Смесь белых и се-

рых глин с садкой 30% коплавких . ,

прилег-

16,00

15,6

16,2

15,8

14,10

14,6

11,8

6,3

4,0

0,5

2,0

0,5

Значение огневой усадки после обжига на температуру спекания глины приведено в табл. 3.

Усадка образцов из глин, при обжиге на температуру спекания, имеет большую абсолютную величину, по сравнению с массами, содержащими добавки шамота, и уплотнение структуры при обжиге в этих массах идет быстрее чем в массах с шамотом.

Т а б л и ц а 3

Формовочное давление в кг/см'2 Усадка и водопоглощение в % у образцов, обожженных на температуру 1150°

из смеси белых | из глин с 20И и серых глин | шамота из глин с 40Ч | из глин с ЗОН си-.шамота j них и бурых глин

усадка водо-погл. усадка водо-погл. усадка водо-погл. усадка водо-погл.

200 400 600 800 1000 11,0 9,25 8,75 8,50 8,25 0,15 0,10 0,10 0,11 0,11 5,25 6,50 6,50 6,75 6,25 7,2 3, 46 1,60 1,08 1,10 6,0 5,5 5,75 5,25 7,25 3,93 2,29 2,10 2,00 2,00 10,6 9,2 8,7 8,7 8,68 0,10 0,10 0,10 0,15 0,10

В шихтах с шамотом, при одинаковых условиях обжига, плотность структуры изделий имеет прямую зависимость от величины формовочного давления, усадка же при этом остается величиной постоянной.

Половые плитки нормального размера готовились из шихт двух составов:

1. Из смеси белых и с различными оттенками серых глин.

2. Первая шихта с добавкой 30% синих и бурых глин.

Перед формованием шихты тщательно перемешивались на лабораторных бегунах сначала в сухом состоянии, а затем с добавкой 9% воды. Формовка плиток производилась с давлением в 300 кг/с.и2. После подсушки плитки обжигались в керосиновой печя при температуре 1160° с выдержкой, при этой температуре, в течение 30 минут. Обожженные плитки имели правильную форму и не имели трещин.

Внешний вид плиток показан на фиг. 1, а физико-механическая характеристика приведена в табл. 4.

Фиг. 1

Т а б л и ц а 4

' Свойство Из шихты № 1 Из шихты № 2 Требование по ОСТ 10556—40

1 ! Форма 2 I Цвет 3 | Водопоглощение в '}< 4 П рочность нл удар 5 Твердость 6 | Истираемость 1 правильная серый 2,01; 2.42; 2,05 7; 9; 8 между 6 и 7 0,30; 0,35 правильная красный 1,0; 0.75; 0,55 10;10;8 7; 7 0,10; 0,09 правильная не больше 4 не меньше 3 не меньше 7 не свыше 0,2

Вывод

Белые и серые глины Белогорского месторождения как в чистом виде, так и с присадкой 30% синих и бурых глин пригодны для производства половых плиток.

ЛИТЕРАТУРА

1. К у к о л е в Г. В., М и ш у л о в и ч Л. Я. и Сыркнн Я. М. О применении высокого давления при прессовании керамических плиток. Жури. „Стекло и керамика", стр. 8—10, 1952.