ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ДЕМОНСТРАЦИОННЫХ 7
НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ 11
ВВЕДЕНИЕ 12
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 15
1.1 Сырьевые материалы для производства керамического гранита .... 16
1.2 Технология производства керамогранита 24
2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 30
2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛИНЕЙНОЙ ВОЗДУШНОЙ И ОГНЕВОЙ УСАДКИ ПО ГОСТ 21216
2014 30
2.2 ОПРЕДЕЛЕНИЯ водопоглощения, открытой и общей пористости и
кажущейся плотности по ГОСТ 2409-2014 31
2.3 Определения предела прочности при изгибе по ГОСТ 27180-2001 .... 32
2.4 Определения пластичности глин по методу Пфефферкорна-Хаазе по
гост 21216-2014 33
2.5 Определения числа пластичности ПО ГОСТ 21216-2014 35
2.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНЕРАЛЬНОГО состава ГЛИНЫ ПО ГОСТ 21216-2014 .... 36
2.7 Химический анализ глины 36
2.8 Определение износостойкости по ГОСТ 27180-2001 37
2.9 Определение дисперсного состава глины по ГОСТ 21216-2014 38
2.10 Метод определения свободного диоксида кремния по ГОСТ 21216
2014 39
2.11 Метод определения температурного коэффициента линейного
расширения по ГОСТ 54253-2010 39
2.12 Метод определения термической стойкости глазури по ГОСТ 27180
2001 40
2.13 Метод определения твердости лицевой поверхности по Моосу по
гост 27180-2001 41...
Актуальность работы
Керамический гранит имеет более высокие физико-механические показатели в отличие от керамической плитки для пола. Керамогранит обладает низкой пористостью, что значительно понижает показатель поглощения влаги (0,5 %), высокая износостойкость и устойчивость к истиранию.
Основное производство керамического гранита в настоящее время в Уральском регионе представлено в виде плитки объемно-окрашенной и покрытой прозрачной кристаллиной. Актуальной задачей производства керамогранита является расширение ассортимента за счет покрытия керамогранита глазурями с возможностью декорирования путем нанесения всевозможных дизайнов и получения различных текстур. На данный момент керамогранит является очень перспективным материалом в связи с высокой прочностью. На российском строительном рынке ведущее место пока занимает итальянская и испанская керамика.
Производство керамического гранита в России ничем не уступает импортному керамическому граниту, а стоит намного дешевле за счет отсутствия таможенных пошлин и низкие расходы на энергоресурсы.
Изначально керамогранит производился объемно-окрашенным, неглазу- рованным. Подобная особенность изготовления заключается в том, что материал прокрашивается, не только поверхностно, но и по всей толщине. Однако, у покрытого глазурью керамогранита существует множество достоинств, таких как большой ассортимент цветов, рисунков и дизайнерских решений, он прост в уходе, имеет дополнительную стойкость к истиранию и загрязнению.
Цель работы - разработать оптимальный состав массы для производства керамического гранита.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
• определить свойства глин Кумакского и Берлинского месторождения (химический, минеральный и гранулометрический состав, водопоглощение, усадку, ТКЛР, содержание свободного кварца, пластичность);
• определить свойства каолина месторождения Журавлиный Лог (химический и минеральный состав, ТКЛР, свободный кварц, пластичность);
• определить свойства плавней таких как, полевой шпат Вишневогорского месторождения, концентрат полевошпатового сырца Малышевского месторождения (химический, минеральный и гранулометрический состав, ТКЛР);
• определить свойства кварцевого песка Нижнеувельского месторождения (химический, минеральный и гранулометрический состав, ТКЛР);
• получить образцы плитки и определить их физико-механические свойства (водопоглощение, усадку, предел прочности при изгибе, износостойкость, термическая стойкость глазури, твердость по Моосу);
• разработать технологическую схему производства керамического гранита с оптимальными параметрами производства (давление прессования, температура обжига).
Научная новизна работы
Разработан состав масс для применения их в производстве керамогранита: глина Кумакского месторождения Оренбургской области - 20 %, глина Берлинского месторождения на границе с Республикой Казахстан - 15 %, каолин месторождения Журавлиный Лог расположен в Челябинской области - 15 %, кварцевый песок Нижнеувельсокого месторождения расположен в Челябинской области - 5 %, полевой шпат Вишневогорского месторождения расположен в Челябинской области - 15 %, концентрат полевошпатовый сырец Малышевского месторождения расположен в Свердловской области - 30 %.
Определены основные параметры производства глазурованного керамического гранита: давление прессования 400 - 500 кг/см2, температура обжига 1175 - 1190 °С...
1. При исследовании свойств глины Бр-3 установлено, что глина основная (Al2O3 - 33,76 %), с высоким содержанием красящих оксидов (Fe2O5 - 3,89 мас. %; T1O2 - 1,19 мас. %), со средним содержанием свободного кремнезема (14,44 %), высокодисперсная (72,50 % частиц менее 1 мкм), среднепластичная (П= 18,06 %).
2. Исследование свойств глины Кумакского месторождения установлено, что глина основная (Al2O3 - 30,69 %), со средним содержанием красящих оксидов (Fe2Os - 1,67 мас. %; T1O2 - 1,97 мас. %), со высоким содержанием свободного кремнезема (25,40 %), среднедисперсная (54,15 % частиц менее 1 мкм), умереннопластичная (П=13,33 %).
3. При исследовании свойств каолина Журавлиный Лог установлено, что каолин является основным сырьем (Al2O3 - 34,94 %), с низким содержанием красящих оксидов (Fe2O5 - 0,66 мас. %; TiO2 - 0,45 мас. %), со средним содержанием свободного кремнезема (19,30 %), низкодисперсный (30,96 % частиц менее 1 мкм), умереннопластичный (П=13,27 %).
4. Установлено, что концентрат полевошпатовый сырец относится к кварц-полевошпатовым материалам (кварц - 20,50 %) с соотношением оксидов щелочных металлов K2O/Na2O= 0,61.
5. Установлено, что полевой шпат Вишневогорского месторождения относится к полевошпатовым материалам с соотношением K2O/Na2O = 0,88.
6. Кварцевый песок Нижнеувельского месторождения относится к марке П-95 (SiO2 - 95,01%), в зависимости от содержания TiO2 и Fe2O3 (0,68 %) не соответствует марке ПК-95 (должно не превышать 0,2 %). В связи с производством глазурованного керамического гранита, цвет черепа закрашивается ангобом и глазурью.
7. Разработан и подобран состав массы для производства глазурованного керамического гранита, приближенный по составу к массам для производства керамической плитки для полов в условиях ПАО «ЗКИ» на линии SITI-2.
8. Выпущена опытная промышленная партия глазурованного керамического гранита по технологической схеме (пункт 3.4.2). Изделия удовлетворяют требованиям ГОСТ 57141-2016. Физико-механические свойства полученных изделий керамогранита представлены в таблице 3.19.
