Введение к работе
Актуальность. Повышение качества продукции, экономное и рациональное использование материальных и топливно-энергетических ресурсов, восполнение дефицита глинистого сырья остается одной из главных задач промышленности строительных материалов Республики Египет.
Курс правительства Египта на интенсивное капитальное строительство и затопление больших площадей при возведении Асуанской плотины привело к сокращению запассз глинистого сырья (в частности, глины месторождения Асуанли) и поставило перед отраслью задачу поиска новых кондиционных видов сырья, пригодных для производства строительной керамики. Так, действующий з г.Асуан керамический завод работает на шихте из глины Асуанли, имеющей ограниченные запасы и малопригодной в чистом виде в керамическом производстве: кирпич характеризуется низким качеством (М 75).
В то же время вблизи завода разработаны, но не вовлечены в производство вследствие малой пластичности новые месторождения глин Абусепера и Зль-Эседа, имеющие достаточные запасы .
Улучшение качества кирпича за счет оптимизации состава шихты и разработка технологических параметров его производства предопределило актуальность выбранной темы.
Цельи настоящей работы является установление особенностей свойств глинистых пород перспективных месторождений Республики Египет, научно-обоснованная оценка их в качестве керамического сырья и разработка технологических параметров получения керамического кирпича, отвечающего требованиям ГОСТ 530-80 "Кирпич и камни керамические. Технические условия" за счет оптимизации состава композиционной шихты и интенсификации процессов новообразований путем взаимоусиливающего влияния минеральных составляющих
- 4 -глин различного состава. В соответствии с иелью работы поставлены следующие задачи:
оценка пригодности глинистых пород перспективных месторождений Абусепера и Эль-Эсела в качестве сырья для производства керамического кирпича;
оптимизация состава композиционной керамической шихты из глинистого сырья Египта и разработка технологических параметров получения керамического кирпича на основании исследований структурно-реологических и термических свойств, а также тепломассообмен-ных характеристик при сушке и обжиге керамического кирпича;
исследование фазового состава и микроструктуры глинистого сырья с установлением особенностей фазовых превращений и структу-рообразования в керамическом кирпиче из композиционной шихты оптимального состава;
изучение эксплуатационных свойств керамического кирпича, полученного в полупромышленных условиях;
разработка технологических регламентов и рекомендаций по производству керамического кирпича из глинистых пород Египта.
Научная новизна. По результатам комплексных физико-химических и технологических исследований глинистого сырья месторождений Республики Египет разработана научная основа возможности получения керамического кирпича высокого качества за счет оптимизации состава композиционной шихты и разработки рациональных технологических параметров при пластическом способе формования изделий (полученный кирпич при сравнительно низкой плотности 1561 кг/м3 характеризуется маркой 125; на действующем заводе в г.Асуан выпускается кирпич средней плотностью 1610 кг/м3 и маркой 75), а имение
- установлены закономерности изменения физико-механических
свойств керамического кирпича в зависимости от качественного сое-
тава глин Египта и их содержания в шихте;
оптимизированы составы и структурно-реологические свойства формовочных масс, обеспечивающие бездефектное пластическое формование кирпича-сырца за счет регулирования процессов структурооб-разования в дисперсией системе из глинистого сырья месторождений Асуанли, Абусепера, Эль-Эсела;
разработаны рациональные режимы сушки и обжига керамического кирпича из предложенного состава шихты на основании исследования процессов тепломассообмена при термообработке;
установлено, что в керамической штате оптимального состава (Асуанли - 44 %, Абусепера - 40 X и Эль-Эсела - 16 %) за счет взаимоусиливаощего влияния минеральных составляющих исходных глин значительно усиливается муллитообразование, при этом совершенствуется форма кристаллов муллита, происходит более равномерное распределение гематита по объему черепка, оптимизируется количество стеклофазы, улучшается микропористая структура материала;
выявлена особенность структуросбразования в керамическом материале из оптимального состава шихты, обусловленная тем, что более выраженная, высокоупорядоченная кристаллическая структура глин Абусепера и Эль-Эсела способствует снижению температуры появления муллита в керамическом черепке на 70...100 С, а уменьшение содержания щелочных оксидов до 0,66 % снижает температуру появления кристобалита.
Установленные оптимальный состав, технологические параметры и особенности фазовых превращений в зависимости от состава шихты позволили получить керамический кирпич, отвечающий требованиям ГОСТ 530-80, и снизить температуру его обжига з среднем на 50 С.
Практическая ценность заключается в разработке технологич-ческих параметров получения керамического кирпича из глинистого
сырья Египта пластическим способом формования. Комплексное использование глин Египта и их оптимальное содержание в керамической шихте, а также предложенные в работе рациональные способы обработки, режимы сушки и обжига позволяют интенсифицировать образование муллита в значительно большей степени, чем в отдельности из каждой глины и получать керамический стеновой материал, отвечающий требованиям отраслевого стандарта.
Реализация результатов. Разработанные оптимальные составы шихты из глинистого сырья Египта и технологические регламенты по производству керамического кирпича рекомендованы для корректировки технологии действующих, проектирования и строительства новых кирпичных заводов в Республике Египет на базе местного глинистого сырья.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на международном симпозиуме "Современные способы производства в промышленности строительных материалов" (Германия, 1995 г.) и научно-практической конференции "Прогрессивные строительные материалы и их технология" (КазГАСА,1994 г.).
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 5-ти статьях в журнале "Комплексное использование минерального сырья", в сборнике " Комплексное использование минерального сырья для производства строительных материалов" и депонирована в КазГОС-ЖГИ.
Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы из 122 наименований и изложена на 135 страницах машинописного текста, включая 33 рисунка и 22 таблицы.
