Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза Верченко Александр Викторович

Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза
<
Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Верченко Александр Викторович. Ресурсо – и энергосберегающая технология керамического гранита с использованием цеолитового туфа и габбро-диабаза: диссертация ... кандидата технических наук: 05.23.05 / Верченко Александр Викторович;[Место защиты: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский государственный строительный университет"].- Ростов-на-Дону, 2015.- 178 с.

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Аналитический обзор, цели и задачи исследований

1.1 Ограниченности сырьевой базы керамического гранита и применение альтернативных плавней в технологии его

производства 11

1.2 Влияние фазового составаи структуры черепка на свойства керамогранита 17

1.3 Декорирование и глазурование керамогранита 20

1.4 Ресурсо-и энергосбережение в технологии керамического гранита 21

1.5 Выводы по главе 1 26

1.6 Цель и задачи исследования 27

ГЛАВА 2. Методика исследований и характеристика материалов 29

2.1 Характеристика сырьевых материалов 30

2.1.1. Характеристика материалов шихт керамогранита 30

2.1.2. Характеристика сырьевых материалов шихт глазурей 34

2.2 Подготовка образцов, методы стандартных испытаний и физико-химические методы исследования 36

ГЛАВА 3. Разработка ресурсо-и энергосберегающей технологии керамического гранита с использованием цеолитовоготуффаигаббродиабаза 43

3.1 Разработка оптимального шихтового составакерамическо го гранита на основе глинистого сырья и цеолитового туфа

и исследование его свойств 43

3.2 Разработка шихт энергоэффективного спекания керамогранита с применением комплексного плавня - цеолитового туфа и габбро-диабаза з

3.3 Оптимизация реологические свойствакерамогранитных шликеров разработанных составов 54

3.4 Влияние цеолитового туфа и габбро-диабаза на процесс обжига керамического гранита 61

3.5 Разработкасоставанефриттованной глазури для производства

керамического гранита по ресурсо - и энергосберегающей технологии 68

3.6 Состави свойствакомпозита«глазурь-керамогранитныйчерепок» 78

3.7 Выводы по главе 3 84

ГЛАВА 4. Фазовый состав, структура керамогранитного камня и их влияние на физико-технические свойства и цвет керамогранита 86

4.1 Структура керамогранита как композита кристаллических и рентгеноаморфныхфаз 86

4.1.1. Рентгенофазовый анализ кристаллических фаз керамогранита 86

4.1.2. Особенности структуры керамогранита, установленные методом оптической микроскопии 88

4.2 Зависимость прочности керамического гранита от его фазового состава 92

4.3 Выводы по главе 4 96

ГЛАВА 5. Опытно-промышленная апробация разработанной ресурсо- и энергосберегающей технологии керамического гранита 97

5.1 Разработка технологической схемы производства керамического гранита 98

5.2 Результаты опытно-промышленных испытаний производства

керамического гранита 103

5.3 Экономическая эффективность внедрения технологии 109

5.3.1. Расчет базового варианта при производстве глазурованного керамогранита 109

5.3.2 Расчёт базового варианта при производстве неглазурованного керамогранита 119

5.3.3. Расчет себестоимости единицы продукции глазурованного керамогранита при производстве по разработанной технологии 128

5.3.4. Расчет себестоимости единицы продукции неглазурованного керамогранита при производстве по разработанной технологии 132

5.3.5. Годовой экономический эффект от внедрения разработанной технологии керамического гранита 136

5.4. Выводы по главе 5 137

Общие выводы 138

Литература

Влияние фазового составаи структуры черепка на свойства керамогранита

В капитальном и жилищном строительстве важную роль играют силикатные строительные и отделочные материалы и изделия [1-5]. Отечественный рынок строительных услуг находится на этапе интенсивного развития, рост объемов и качества строительства влечет за собой качественное и интенсивное развитие отечественного рынка строительных материалов, в частности отделочных, особое место среди которых благодаря своим уникальным свойствам занимает керамический гранит [6]. Динамика развития рынка керамогранита в значительной степени определяется не только ростом объемов строительства и снижением себестоимости импортируемой и производимой натерритории России продукции, но и увеличением спроса населения, которое в зависимости от качества изделий варьируется от 15 до 30% ежегодно [7]. Объем рынка керамической плитки в России в настоящее время демонстрирует уверенные темпы роста, однако наша страна занимает лишь двадцать седьмое место по производству (0,5% от общего мирового объёма) керамической плитки [8], а совокупный объем выпускаемой продукции позволяет удовлетворять лишь 60% потребности российского рынка [9,10]. Увеличение объема производства керамогранита в России возможно только на базе внедрения новейших технологий, оборудования и материалов [11]

Керамогранит- это отделочный материал, представляющий собой керамические плитки с очень низкой пористостью и, соответственно, очень малой способностью к поглощению влаги. Эксплуатационные характеристики керамогранита намного превосходят как обычную керамическую плитку, так и природный камень. Керамогранит обладает высокой прочностью, износо- и морозостойкостью, термо- и химической стойкостью. Высокая механическая прочность этого материала позволяет использовать его в сложных условиях, например, таких как ударная или ветровая нагрузка, внутренние напряжения, связанные с перепадом температур. Благодаря своим свойствам керамогранит применяется для отделки фасадов и в качестве покрытия тротуаров [12-14].

В производстве керамического гранита традиционно используется огнеупорная глина, кварцевый песок, полевой шпат и некоторые другие сырьевые компоненты [15-23]. Как и для других тонко керамических изделий, в производстве которых используется сырьевые материалы высокого качества, для керамогранита характерна проблема ограниченности сырьевой базы. Так, качественное огнеупорное сырьё для отечественной керамической промышленности добывается только на семи месторождениях, а основные объемы добычи приходятся всего на три из них - Сандинское (Республика Башкортостан), Кантатское (Иркутская область) и Шулеповское (Рязанская область) [24]. Кроме того, наиболее острой проблемой современной керамики является обеспечение качественным полевошпатовым сырьём.

Земная кора более чем наполовину состоит из полевошпатовых пород, однако месторождения для промышленной разработки из-за присутствия нежелательных примесей малочисленный в значительной степени исчерпаны [1]. Особенно остро нехватка высококачественного полевого шпата ощущается в России, Украине [25,26], и большинстве стран Европы [27-29]. Полевопшатовая промышленность Российской Федерации представлена специализированными предприятиями (Чупинское, Енское и Приладожское рудоуправление, Кондапожский пегматитовый завод, ОАО «Сибирский фарфор») и неспециализированными предприятиями, выпускающими полевошпатовое сырье из хвостов основного горнорудного производства (Вишневогорский ГОК, Малышевское рудоуправление и Забайкальский ГОК). Однако современное состояние полевошпатовой промышленности не удовлетворяет всем требованиям стройиндустрии на сегодняшний день [30]. Ежегодный рост потребления полевошпатового сырья в Российской Федерации составляет 20-25%, а рост его добычи только на 15-17%. Дефицит покрывается за счет импорта [31]. Основными экспортерами полевого шпата в мире являются Турция, Италия и Китай. По данным Геологической службы США, в 2008 году только эти три страны добыли свыше 10 млн. тон полевого шпата, что позволило удовлетворить только 55 % потребности мирового рынка этого сырья [32].

Полевые шпаты используются при производстве керамического гранита в качестве плавней. Введение этого компонента обуславливает снижение температуры спекания керамической массы, частичное растворение компонентов массы в образующемся полевошпатовом расплаве и образование скелета керамического материала за счёт связки компонентов шихты в прочный конгломерат при охлаждении. Основное требование, предъявляемые к полевому шпату как к плавню, сводится к тому, чтобы при сравнительно низкой температуре обжига он образовывал полевошпатовый расплав, растворяющее в себе кварц и метакаолинит [33]. При этом, в научной литературе существуют противоречивые сведения как о виде полевых шпатов, используемых при производстве тонкой керамики, так и о механизме их флюсующей способности. Одни исследователи считают , что эффективнее использовать натриевые полевые шпаты [28], другие же [30], предпочитают преимущественное содержание калиевого шпата, образующего при обжиге расплав, обладающей повышенной вязкости, что благоприятно влияет на сохранение размеров и формы изделия при обжиге, либо полевые шпаты, занимающие промежуточное положение между калиевыми и натриевыми.

Ограниченность запасов полевошпатового сырья привела к необходимости использования его заменителей, которые относятся к различным видам горных пород, искусственно полученных флюсов, а также нетрадиционных видов минерального сырья, полезные свойства которых были известны, но их практическое использование стало рентабельным благодаря разработке эффективных технологий или дополнительным исследованиям его свойств [34].

Так, в качестве заменителей полевого шпата при производстве тонкой керамики могут использоваться нефелин [23], щелочные и нефелиновые сиениты [35,36] и близкие к ним по минеральному и химическому составу альбит-нефелиновые сиениты и мариуполиты (наиболее изученными месторождениями которых являются Мазуровское и Калино-Шевченковское [37]. В качестве возможных источников полевошпатового сырья в Уральском регионе могут рассматриваться щелочные пегматиты (Южноуральское месторождение), гранитные пегматиты (месторождения Северная Мыльница,Тысячница) и Алабашское (Свердловская обл.), аляскиты месторождения Режик, миаскиты Вишневогорского месторождения, а также каолинизированная дресва Кременкульского участка и розовые граниты Шершневского месторождения. Определенный интерес представляют выявленные в Пластовском районе залежи аплитов, аналоги фарфоровых камней на территории Большого Урала и липаритов в Верхнесергинском и Нязепетровском районах [38]. Также, Институтом геологии изучены новые нетрадиционные источники полевошпатового сырья из дезинтегрированных пегматитов, гранитов, вулканитов, геллефлинты, а также из побочных продуктов добычи и переработки других полезных ископаемых [39]. Незначительно снизить расход полевого шпата позволяет использование в качестве одного из сырьевых компонентов керамогранитной массы необогащённого щелочного каолина, ввиду присутствия полевого шпата в его составе в качестве примеси [40].

Кроме того, в качестве флюсующего компонента при производстве тонкой керамики изучено использование других материалов не полевошпатовой природы, таких как граниты [41] , гранитоидные и базальтовые отсевы [42,43], метадиабаз [44], вулканический пепел и бой стекла [45], фарфоровые камни [46], фонолит [47], перлит [9].

Несмотря на большой объём проведенных научных исследований по изучению материалов альтернативных полевому шпату и оказывающих флюсующее действие в производстве тонкой керамики на сегодняшний день данная научная задача пока остается нерешенной.

Характеристика сырьевых материалов шихт глазурей

Как видно из полученных данных, наиболее благоприятно на дефлокуляционные свойства жидкого стекла влияет введение в него дополнительно 10% раствора сорокапроцентного гидроксида натрия. С увеличением ввода от 10 до 30% гидроксида натрия, разжижающая способность жидкого стекла снижается, что связанно, по нашему мнению, с уменьшением плотности электролита и, следовательно, с уменьшением суммарного процента ввода активных компонентов. Плотность жидкого стекла с различным содержанием сорокапроцентного раствора гидроксида натрия приведена в таблице 3.12 Таблица 3.12. Плотности жидкого стекла с различным содержанием сорокапроцентного раствора гидроксида натрия

Таким образом, текучесть керамогранитных шликеров составов 9 и 9.3 при введении в их состав 0,7% комплексного разжижителя, состоящего на 90% из жидкого стекла и на 10% из сорокапроцентного раствора гидроксида натрия, составляет 27 и 25 секунд соответственно. Это укладывается в требования технической документации предприятия, однако данные показатели значительно выше, чем у базового состава, что предопределило продолжение работы по оптимизации реологических свойств шликеров разработанных составов.

Анализ научной литературы [137-139] показал, что в технологии подготовки силикатных материалов наиболее эффективно использовать смесь электролитов, чьё комбинированное действие оказывается более эффективным, чем сумма действия каждого дефлокулянта по отдельности.

Для дальнейшего снижения вязкости керамогранитного шликера было решено использовать комплексный разжижитель, состоящий из 90% жидкого стекла и 10% раствора гидроксида натрия, вводимого в систему в количестве 0,7% сверх 100% твердого вещества в шликере. Данному комплексному разжижителю было присвоено название КР1. Кроме того, дополнительно с комплексным разжижителем КР1, в шликер вводили триполиосфата натрия в количестве от 0,02 до 0,12% также сверх 100% шихты. Проценты ввода триполифосфатом натрия, вводимого совместно с комплексным разжижителем КР1, и текучести шликеров исследуемых составов, соответствующие данным процентам ввода дефлокулянтов, приведены в таблице 3.13.

Из полученных данных видно, что наименьшей текучести шликеров разработанных оптимальных составов в 21 и 19 секунд удалось достичь при введении в систему 0,7% КР1 совместно 0,04 % триполифосфата натрия (Na5P3Oio), где КР1 - комплексный разжижитель, состоящий из 90% жидкого стекла и 10% сорокапроцентного раствора гидроксида натрия.

Для проверки сравнения реологических свойств шликеров базового 0 и разработанных оптимальных составов 9 и 9.3 с вводом оптимальных процентов дефлокулянта соответствующих им, данные шликера были приготовлены повторно. Реологические характеристики полученных керамогранитных шликеров приведены в таблице 3.14.

Таким образом, использование разработанного дефлокулянта позволяет получать при влажности 60% шликера разработанных оптимальных составов 9 и 9.3 с текучестью 21 и 19 секунд соответственно. Кроме того, коэффициенты загустеваемости шликеров оптимальных составов с использованием разработанного комплексного разжижителя ниже, чем в базовом варианте, что является положительным свойством и свидетельствует о большей устойчивости шликеров к загустеванию в разработанной ресурсо- и энергосберегающей технологии в сравнении с традиционной технологией производства керамического гранита.

Для выявления особенностей спекания керамического гранита при скоростном обжиге при использовании в составе его шихт цеолитового туфа и габбро-диабаза, нами были проведены различные физико-химические методы исследования полученных образцов.

Одной из наиболее важных характеристик керамогранитной шихты является её химический состав.

Расчёт химического составашихт в пересчёте на прокаленное вещество был проведен согласно методике, изложенной во второй главе. Результаты расчёта приведены в таблице 3.17 Таблица 3.17. Расчетный химический состав шихт керамического гранита в пересчете на прокаленное вещество

Эндотермический эффект при 843,0С соответствует температуре начала размягчения материала. При дальнейшем повышении температуры, в диапазоне 930-948С наблюдается комплексный экзотермический пик малой интенсивности, характеризующий образование муллита по реакции:

Анализ деривато граммы цеолитового туфа (рисунок 3.6) позволяет выявить следующие превращения. Так же, как и в полевом шпате на дереватограмме цеолитового туфа наблюдается эндотермический пик в области температур до 100С обусловленный удалением физически связанной влаги. Согласно научным исследованиям [141], дегидратация цеолита начинается уже при довольно низких температурах, и заканчивается в диапазоне температур 300-400С. Полная дегидратация исследуемого цеолитового туфа происходит при температуре 431,9 С, о чем свидетельствует соответствующий эндотермический пик: K20«Na20«Al203« 10SiO2«8H2O -+ K20«Na20«Al203« 10SiO2+8H2O (3.6)

При нагревании до 729,1 С происходит размягчение образовавшегося метацеолита, и при 947С наблюдается мощный экзотермический пик характеризующий образование муллита по реакции: Полученные данные термического анализа позволяют предположить, что при воздействии высоких температур, цеолитовый туф является более реакционным материалом, чем полевой пшат, так как все термические реакции протекают в нем при более низких температурах. Так одна из наиболее важных характеристик керамического плавня- точка размягчения материала, наступает в цеолитовом туфе при температуре на 113,9С ниже, чем в полевом шпате. Кроме того, более интенсивный пик образования муллита говорит об образовании большего количества этой фазы при обжиге цеолита, что должно благоприятно влиять на физико -механические свойства керамического гранита, произведенного с использованием этого материала.

Для выявления фазовых превращений, происходящих в керамогранитном черепке при скоростном обжиге, был проведен термический анализ базового состава, используемого на ОАО «Стройфарфор»,атакже разработанных составов керамического гранита на основе цеолитового туфа.

Анализ дериватограммы базового заводского состава 0 (рисунок 3.7), позволил выявить следующее. Эндотермический эффект при температуре 513,1С обусловлен дегидратацией каолинита по формуле 3.4. Этот процесс сопровождается потерей массы, что подтверждается данными кривой ТГ. Эндотермический пик при температуре 878,6 С свидетельствует об образовании легкоплавких эвтектик в системе Na20-Al203-Si02. Экзотермический эффект при 1015,9С характеризует кристаллизацию муллита.

Разработка шихт энергоэффективного спекания керамогранита с применением комплексного плавня - цеолитового туфа и габбро-диабаза

Полученный размер оплаты труда является неполным, поскольку её размер увеличивается в связи со следующими факторами: С учетом работы предприятия в две смены: 550612,80 руб. С учётом доплат за работу в ночное время (17,5%): 646970,04 руб. С учётом дополнительной заработной платы (6,5%): 689023,09 руб. С учетом начислений на социальное страхование (22%): 840608,17 руб. Таким образом, годовой фонд заработной платы рабочих линии составит: 840608,17 руб.

Затраты на эксплуатацию оборудования определяются двумя группами расходов-условно постоянными и переменными. Условно постоянные расходы представляют собой амортизационные отчисления на реновацию и капитальный ремонт, а переменные - расходы на электроэнергию, топливо, запасные части, смазочные материалы и прочие.

Перечень и характеристика технологического и транспортного оборудования, а также нормы амортизационных отчислений представлены в таблице 5.13.

Удельные нормы расхода материалов для производства неглазурованного керамогранита приведены в таблице 5.15. Согласно принятой рецептуре, декорирование массы керамогранита осуществляется черным керамическим пигментом CP-NE33, вводимым в количестве 0,3% сверх 100% сухого вещества в размолотом шликере.

Расчёт амортизационных отчислений производственных зданий и сооружений, необходимых для функционирования одной технологической линии по выпуску неглазурованного керамогранита представлен в таблице 5.17. Таблица 5.17. Расчёт амортизационных отчислений производственных зданий и сооружений. Наименование объектов Кол-во, шт Единицы измерения Величина Стоимость единицы, руб. Амортизационные отчисления

Рассчитаем затраты на производство одного квадратного метра неглазурованного керамического гранита как сумму стоимости материальных ресурсов (сырьевых, топливных, энергетических), годового фонда заработной платы персонала, амортизации основных фондов, а также косвенных затрат в табличном процессоре. Результаты расчетов представлены в таблицах 5.18. - 5.19.

Годовая производительность линии м2 2000000,00 Отпускная цена Руб. - 300,00 Выручка предприятия Руб. 600000000,00 Прямые затраты Руб. 117709668,81 Косвенные затраты Руб. 50136663,63 ФОТ АУЛ, ИТР, специалистов и служащих завода Руб. 297162215,7 Прочие накладные расходы Руб. 3641243,88 Себестоимость продукции Руб. 468649792,02 234,32

Плановая прибыль Руб. 131350207,98 65,68 Расчет себестоимости единицы продукции глазурованного керамогранита при производстве по разработанной технологии Произведём аналогичные расчёты себестоимость единицы продукции глазурованного керамического гранита произведённой по разработанной технологии. Изменения, внесённые в технологию, не коснулись списочного состава рабочих и оборудования производственной линии, поэтому фонд оплаты труда и амортизационные отчисления на технологическое оборудование производственной линии глазурованного керамогранита остаются без изменений. Также, без изменений остаются затраты на электроэнергию и воду.

Топливные затраты, при производстве глазурованного керамического гранита по разработанной ресурсо- и энергосберегающей технологии изменятся согласно следующим расчётам. Согласно данным, полученным в третьей главе, обжиг керамического гранита по разработанной технологии будет осуществляться при максимальной температуре 1160С, что на 40С ниже, чем в базовой технологии. Опытным путем установлено, что снижение температуры в зоне обжига производственной печи на 5С (с 1200 до 1195С) ведёт к снижению часового расхода газа на 2,73 м3. Таким образом, при снижение температуры обжига на 40С, часовой расход газа на обжиг уменьшиться на 21,84 м3. Расход газа на сушку шликера останется без изменений. Тогда, годовой расход газа составит:

Аналогично базисному варианту, произведём расчёт затрат на производство глазурованного керамического гранита по разработанной технологии в табличном процессоре Microsoft Excel. Результаты расчетов представлены в таблицах 5.26.

Годовая производительность линии 2М 2000000,00 Отпускная цена Руб. - 330,00 Выручка предприятия Руб. 660000000,00 Прямые затраты Руб. 110338289,25 Косвенные затраты Руб. 50136663,63 ФОТ АУЛ, ИТР, специалистов и служащих завода Руб. 297162215,70 Прочие накладные расходы Руб. 3641243,88 Себестоимость продукции Руб. 461278412,46 230,64

Расчётный экономический эффект от разработанной ресурсо- и энергосберегающей технологии керамического гранита в производственные условия ОАО «Стройфарфор» позволит снизить расчётную себестоимость глазурованного керамогранита с 246,26 руб./м2 до 230,64 руб./м2 , а неглазурованного с 234,32 руб./м2 до 229,85 руб./м2 и получить общий годовой экономический эффект в размере 54 775 233,72 рублей в расчёте на производство 10 000 000 м2 керамического гранита

Рентгенофазовый анализ кристаллических фаз керамогранита

Технические свойства изделий, полученных из разработанного составов 9 и 9.3 с использованием глазури ГМ6 удовлетворяют требованиям ТУ 5752-003-00288024-2007 предприятия.

Исходя из полученных результатов можно сделать вывод, что в сравнении с неглазурованным керамогранитом базового состава, использование разработанного шихтового состава керамического гранита 9 в производственных условиях ОАО «Стройфарфор» ведет к незначительному увеличению усадки изделий после обжига и снижению водопоглощения при сохранении высоких прочностных показателей готовой продукции. Применение же разработанной шихты 9.3 совместно с сырой керамической глазурью ГМ6 для производства глазурованного керамогранита позволит существенно снизить температуру обжига изделий до 1160С и получать при этом керамический гранит с требуемыми физико-механическими свойствами, тогда как керамический гранит, полученный из базовой шихты и обожжённый при данной температуре не удовлетворяет требованиям технической документации по водопоглощению (не более 0,5 %).

Для проведения опытно-промышленных испытаний разработанной технологии на ООО «Ногинский комбинат строительных изделий» была приготовленна керамическая масса 9 с применением огнеупорной глины Ш-1, щелочного каолина Е2013 и цеолитового туфа следующего состава, % : глина Ш-1- 60; щелочной каолин Е2013- 15; цеолитовый туф - 25.

Керамические массы готовились шликерным способом с последующей сушкой и размолом коржей до пресс-порошка с влажностью 5%. Из полученного порошка прессовали образцы керамического гранита размерами 110x55x5 мм.

Полученный сырец керамогранита обжигался в промышленной печи RICK 2070/65.1 «Sacmi» в производственном режиме в течении 52 минут с десятиминутной изотермической выдержкой при максимальной температуре 1200С.

Физико-механические свойства по лученных изделий представлены в таблице 5.2. Технические свойства изделий, полученных из разработанного состава 9, полностью удовлетворяют требованиям ТУ 5752-004-50184488-08 предприятия. Кроме того, использование данного шихтового состава позволит существенно расширить отечественную сырьевую базу керамической промышленности.

В рамках проекта, по разработке глазури для керамогранита декорируемого методом цифровой печати с высокими эксплуатационными свойствами, в производственных условиях ООО «Эсмальгласс- Итака Русия» был опробован шихтовый состав глазури ГМ6 следующего состава, % по массе: глина ВКН-2 - 5; каолин КН-83 - 10; цеолитовый туф- 30; полевой шпат- 5; нефелиновый концентрат- 15; волластонит- 15; карбонат бария технический- 7; силикат циркония- 6; глинозём Г00 - 2; оксид цинка- 5; триполифосфат натрия-0.2; КМЦ-0.2.

Глазурь готовилась совместным мокрым помолом сырьевых компонентов шихт в фарфоровых барабанах с уралитовыми мелющими телами. Тонкость помола контролировалась остатком насите № 0.045 и составляла 2.3 % от общего количества вещества в шихте. Полученная глазурная суспензия наносилась на сырец керамического гранита размером 44x44 см методом напыления из расчёта 80-90 грамм на образец. В качестве керамического черепка был использован сырец керамического гранита предприятия «Кучинский керамический завод-1» с коэффициентом термического расширения За в диапазоне температур 50-500С равным 205 Ю- С-1.

На отглазурованную плитку цифровым принтером «Cretaprint» были нанесены производственные дизайны «River stone» и «Rock». Полученные образцы обжигались в производственных условиях ООО «Эсмальгласс- Итака Русия» в укороченной промышленной печи «Sacmi» в течении 60 минут, с пятиминутной изотермической выдержкой при максимальной температуре 1180С.

После обжига керамических образцов, глазурь имела ровную блестящую поверхность без видимых дефектов с яркими цифровыми дизайнами.

Глазурь была исследована согласно ГОСТ 27180-2001 и показала 3 степень по износостойкости, имела твердость «6» по шкале Мооса, оказалась термо- и химически стойкой, что подтверждает возможность её использования в качестве глазурного покрытия для глазурованного керамогранита.

Применение данной глазури в технологии керамического гранита позволит снизить себестоимость продукции, ввиду отсутствия в её составе дорогостоящих фритт и позволит расширить сырьевую базу керамической проиыпшенности.

По результатом проведенной опытно-промышленной апробации ресурсо- и энергосберегающей технологии в производственных условиях ОАО «Стройфарфор», ООО «НКСИ» и ООО «Эсмальгласс-Итака Русия» разработанные составы керамогранитных масс нефриттованной глазури рекомендованы для широкого внедрения на предприятиях по изготовлению керамического гранита.

Расчётный экономический эффект от внедрения разработанных составов керамогранитныхмасси сырой глазури на ОАО «Стройфарфор» г. Шахты может быть получен за счёт следующих показателей: - замены дорогостоящего импортного полевого шпата на отечественный цеолитовый туф и габбро-диабаз, замена импортной огнеупорной глины ДН-2 на российскую глину Ш-1, исключение из состава глазури фритты заменой её на дешевые легкоплавкие природные компоненты; - снижения удельного расхода топлива на производство единицы продукции глазурованного керамогранита за счёт снижения температуры его обжига.

Для расчёта ожидаемого экономического эффекта от внедрения предложенной технологии в производство нами рассчитаны сравнительные показатели себестоимости единицы продукции (1 м2 глазурованного и неглазурованного керамического гранита), произведённой по существующей и разработанной технологии. В качестве единицы продукции глазурованного керамического гранита принимается плитка формата 400x400x8 мм, с белой глухой глазурью и нанесённым цифровым рисунком коричневых тонов по дизайну «Сатурн». В качестве единицы продукции неглазурованного керамогранита принимается плитка размером 400x400x9 чёрного цвета с полированной лицевой поверхностью. Результаты расчёта приведены в виде сводных программных таблиц.