Производство керамических изделий

6. Определение состава шихты 

       Для придания керамической массе формовочных  свойств, необходимых при изготовлении полуфабриката, создания условий для протекания процесса спекания во время тепловой обработки и получения затем при охлаждении камневидного состояния готового изделия в рецептуре исходной массы должны быть компоненты, в которых имеются минералы типа каолинита, гидрослюды, монтмориллонита и некоторых других им подобных. Этим требованиям в полной мере отвечают различные глины - наиболее распространенный и недефицитный материал. Поэтому в шихтовых составах масс для изделий строительной керамики глины являются определяющим, а иногда и единственным компонентом.

       Учитывая  особенности химического и минерального состава каждой конкретной глины, химико-механические требования к каждому виду готовой  продукции, технологические особенности  конкретного производства, а также  необходимость улучшения технико-экономических показателей технологического процесса, в керамические массы вводят добавки в различных процентных соотношениях. Поэтому рецептуры масс и глазурей в производстве изделий строительной керамики на промышленных предприятиях отрасли очень разнообразны и часто сильно отличаются даже при изготовлении одинаковых видов продукции.

       Керамические  массы и глазури для изготовления фасадных плиток отличаются большим  разнообразием рецептурного состава  в связи с широким ассортиментом  используемых глин. Их можно свести в несколько типовых рецептур, на основе которых можно подбирать оптимальные рецептуры для конкретного производства, учитывая как технологические особенности производственного процесса, так и отличия химико-минерального состава применяемых глин — основного шихтового компонента.

       Литые фасадные плитки выпускаются только глазурованными. Типовой состав массы для таких плиток, %: глина 11 — 16, стеклобой 25—40, отощающие 20-40, нефелиновый концентрат - до 20. Глазури применяются фриттованные, глухие, низкотемпературные, в основном на основе фритт 23Ц, 25 и 24.

       В практике заводских и исследовательских  лабораторий, кроме расчетов структурно-механических и термопластических свойств керамических масс, часто возникает необходимость проведения приближенных расчетов по определению некоторых свойств готового изделия, а также корректировок шихтовой рецептуры массы и глазурей. Как правило, основная причина проведения таких расчетов - частичная замена компонентов в рецептурах или изменение их химического состава. Наиболее часто производят предварительный подбор рецептуры для изготовления санитарных керамических изделий или керамических плиток для внутренней облицовки стен по методу рационального состава.

       При проведении этих расчетов исходят из рациональных минеральных рецептур масс, составленных с использованием сырья распространенных месторождений и неоднократно проведенных на практике.

       При проведении расчетов условно допускают, что глины и каолины содержат глинистый компонент только в  виде каолинита, а другими основными составляющими являются только кварц и полевой шпат. Химическим анализом устанавливают оксидный состав глины, пегматита и в отдельных случаях кварцевого песка. Расчетным путем определяют минеральный состав указанных компонентов и на основе полученных результатов составляют предварительную шихтовую рецептуру заданной массы, которая затем корректируется в процессе полузаводских испытаний.

       Подобным  же образом рассчитывают рациональный состав пегматита — по количеству щелочных оксидов определяют содержание в нем альбита и ортоклаза. Разность между общим содержанием А1₂0₃ (по данным химического анализа) и связанном в ортоклазе и альбите Si0₂ относят к каолиниту. Разность же между общим содержанием кварца в пегматите и количеством Si0₂, связанном в альбите, ортоклазе и каолините будет показывать количество несвязанного свободного кремнезема.

       Если  песок, рекомендуемый для шихтовой рецептуры, представляет собой отходы, полученные при обогащении каолина, и следовательно, может содержать  значительное количество А1₂0₃ и полевого шпата, то рациональный состав рассчитывается методом, аналогичным описанному выше.

       Получив в результате расчетов минеральный  состав основных компонентов сырья, можно составить исходя из рациональных рецептур масс  шихтовой состав массы, который корректируется по результатам полу производственных испытаний.