CC BY
48УДК 666.3
С.В. МАРКОВА, директор отдела нестроительной химии, И.В. КОРМИНА, зам. директора научно-технического центра, ООО «Полипласт Новомосковск» (Тульская обл.); О.В. ТУРЛОВА, старший преподаватель, Уральский федеральный университет имени Первого Президента России Б.Н. Ельцина (Екатеринбург)
Применение пластификаторов серии «(Литопласт М» в керамической промышленности
Разнообразие керамических изделий по виду и применению обусловливает различные способы их формования. Изделия простой формы — огнеупорный кирпич, облицовочные плитки — прессуются из порошкообразных масс. Стеновые стройматериалы — кирпич, пустотелые и облицовочные блоки, черепица — формуются из пластичных масс шнековыми вакуумными прессами выдавливанием бруса через профильные мундштуки. Фарфор, фаянс и санитарно-строительная керамика сложной конфигурации отливается в гипсовых формах из керамического шликера на механизированных конвейерных линиях.
В литье важное значение имеет получение достаточно подвижной суспензии. Увеличивая влажность шликера можно повысить его подвижность, однако, это приводит к увеличению брака изделий при сушке. С целью получения суспензии с необходимыми реологическими свойствами при меньшей влажности используют различные разжижающие добавки.
В настоящее время существует большое разнообразие таких добавок, имеющих как органическую, так и неорганическую основу. Несмотря на все их многообразие, потребность в разжижающих добавках удовлетворяется не полностью. С целью расширения номенклатуры изучены новые разжижители «Литопласт М» производства ООО «Полипласт Новомосковск» (Россия) в комплексе с жидким стеклом.
В серию «Литопласт М» входят пять видов разжижи-телей различной органической природы и физико-химическими свойствами, эффективность действия которых зависит от минерального состава глинистого сырья. Разжижители представляют собой комплексы поверхностно-активных веществ направленного синтеза, в которых за счет химического модифицирования полиметиленнафталинсульфонатов (ПНС) изменена структура полимеров. Механизм разжижающего действия ПАВ состоит в том, что полярные активные груп-
пы адсорбируются на поверхности глинистых частиц, вытесняют молекулы воды с ее поверхности и препятствуют образованию водной пленки [1].
Метод шликерного литья
В работе были изучены реологические свойства керамического шликера для литья майоликовых изделий при добавлении как традиционных (жидкое стекло, сода, триполифосфат натрия), так и нетрадиционных электролитов (полиакрилат натрия (ПАН), углещелоч-ной реагент (УЩР), ЫТНОР1Х). Полученные свойства шликеров в зависимости от вида и количества электролита (влажность 41,7% и плотность 1,57 г/см3) представлены в таблице.
Установлено, что наибольшим разжижающим действием обладает комплексная добавка, состоящая из 0,3%№28Ю3+0,1% Литопласт 3М, при введении которого коэффициент загустеваемости снижается до 1,47.
У данного шликера также была определена устойчивость к расслоению по показателю устойчивости. Шликерная масса с содержанием комплексной добавки из жидкого стекла и Литопласт 3М обладает высоким показателем устойчивости (145) и однородностью при выдержке без перемешивания в течение 24 ч, по сравнению с традиционной (25).
Метод пластического формования
В результате исследования установлено, что введение пластифицирующих добавок серии «Литопласт М» также целесообразно при пластическом формовании кирпича.
Во многих случаях для получения качественного кирпича одного основного сырья — глины (суглинка) недостаточно, поэтому применяются различные виды добавок для отощения, обогащения глины или используют несколько видов глин.
В работе также изучено влияние пластификаторов «Литопласт М» на свойства глинистого сырья для производства строительного кирпича и шихты, состоящей из глины Красноармейского, Старковского месторождения и золы Рефтинской ГРЭС.
Ï 16-
! 14 -
5
| 13 -
6 12 -С
0 1М 3М 5М 1М-ф
Тип добавки
Зависимость механической прочности образцов от типа «Литопласт М»
Вид электролита Первая текучесть, т1, с Вторая текучесть, т2, с Коэффициент зугусте-ваемости, Кз
Производственный: 0,3% Na2SiO3 0,1% Na2CO3 21,5 36,1 1,68
0,3% Na2SiO3 0,1% LITHOPIX AS 21 22,8 44 1,93
0,3% Na2SiO3 0,06% УЩР 0,04% LITHOPIX AS 21 19 32,8 1,73
0,3% Na2SiO3 0,1% ПАН 15,3 25,4 1,66
0,3% Na2SiO3 0,1% Литопласт 3М 19,3 28,4 1,47
jVJ ®
научно-технический и производственный журнал 32 май 2012
Поскольку глины разнообразны по своим свойствам, то и подходов по подбору пластификаторов к ним существует несколько. Например, на глину Красноармейского месторождения оказывает разжижающее действие добавки Литопласт 1, 3 и 5М в количестве
0.3%. Наиболее эффективно, в данном случае, действует добавка Литопласт 5М, введение которой приводит к снижению формовочной влажности массы на 4%, при сохранении пластичности (14).
Введение Литопласт 3М в количестве 0,3% позволило увеличить механическую прочность образцов, по сравнению со стандартными, на 26% с 12,9 до 16,3 МПа, снизить водопоглощение на 2,2%. Усилить действие Литопласта 1М удалось при введении фосфатов, в результате увеличение прочности происходит на 21%. (15,6 МПа) и снижение водопоглощения на 1,5%. Зависимость механической прочности образцов от типа добавки «Литопласт М» представлена на рисунке.
Кирпич, полученный пластическим формованием, с применением пластифицирующих добавок более прочен, морозостоек и долговечен. Область применения такого кирпича не ограничена — это основания зданий, несущие конструкции и стены, облицовка зданий с применением рядового и фигурного кирпича, газоходы, дымоходы, лифтовые шахты и т. д.
Ключевые слова: керамический шликер, Литопласт М, пластичность, строительный кирпич, механическая прочность.
Литература
1. Вовк А. Добавки на основе сополимеров нафталин-сульфокислоты: теория и практическое использование // Технологии бетонов. 2010. № 11—12. С. 6—8.
П1ЧМ
для ¡п иин модеТВ А «□мсти
Печи для производства извести
А.В. Монастырев, Р.Ф. Галиахметов
Воронеж: Издательство «Истоки», 2011. 392 с.
В справочнике приведены конструкции и основные технические характеристики отечественных и зарубежных шахтных и вращающихся печей, печей кипящего слоя и взвешенного состояния, их загрузочных и разгрузочных устройств, топок и горелок для сжигания твердого, пылевидного, жидкого и газообразного топлива, тяго-дутьевых машин, устройств для очистки печных отходящих газов. Рассмотрены вопросы измерения основных параметров процесса обжига сырья в печах, безопасности сжигания в них газообразного топлива, контрольно-измерительные приборы и автоматика.
Приведены основные технические требования потребителей к свойствам извести, карбонатному сырью и технологическому топливу. Даны физико-химические основы постепенного и скоростного процессов обжига карбонатных пород на известь. Кратко изложены основы методики расчета шахтных, вращающихся печей и печей кипящего слоя. Приведены основные показатели эксплуатации печей в различных отраслях промышленности.
Справочник предназначен для инженерно-технических работников предприятий и цехов по производству извести черной и цветной металлургии, содового производства, производства сахара, производства строительных материалов и других отраслей промышленности. Будет полезен специалистам проектных, наладочных, научно-исследовательских организаций, занимающихся вопросами производства извести, а также работникам учебных заведений, изучающих производство извести.
rj научно-технический и производственный журнал
Ш май 2012 33
