Проект цеха "Обжиг" по производству керамического кирпича М 150
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
предпочтительнее пользоваться этим определителем. Кроме общих существуют специальные определители для отдельных групп минералов. При анализе минералов или соединений определенного класса пользоваться ими удобнее, чем крупными определителями общего характера.
Рентгенометрические определители имеют указатели по названиям минералов и химическим формулам, где приведены межплоскостные расстояния для трех, пяти или восьми интенсивных линий.
Если требуется найти рентгеновские данные для известного минерала (соединения), удобно пользоваться указателем, составленным по алфавитному, минералогическому или химическому признаку. Если химический состав исследуемого образца не известен, можно воспользоваться ключом, который позволяет по межплоскостным расстояниям нескольких наиболее интенсивных линий, определить минерал или соединение. При этом предпочтительнее использовать линии малоугловой области, поскольку их мало, и они более однозначно характеризуют данный минерал. Для изоморфных смесей положение исследуемого образца в изоморфном ряду можно определить лишь по точным значениям межплоскостных расстояний [62,66].
10.3 Результаты экспериментов
Опытные образцы размеров 5х5х5 готовили методом пластичного формования. Образцы готовили из заранее приготовленных и измельченных сырьевых материалов. Для изготовления образцов использовали 3 вида смеси - бездобавочную (лесс+вода), с добавкой цеолита (10-12%) и с добавкой синтетического волластонита (3,5 и 10%) [27].
Уже при приготовлении смеси можно было обнаружить изменения в структуре шихты. При взаимодействии сырьевой смеси с добавкой цеолита и водой образуется более пластичное тесто, чем при приготовлении шихты из лесса или лесса с добавкой волластонита. Это связано с тем, что тонко измельченные частицы цеолитсодержащей породы, из-за особенностей структуры, где имеется значительное количество воды, при увлажнении приобретают значительную пластичность за iет разбухания минералов клиноптилолита. Эта особенность улучшает формуемость массы, увеличивая контакты между пластичными и твердыми частицами [67].
Далее образцы отправлялись на сушку, сначала при комнатной температуре на 24 часа, а затем для полного удаления излишней влаги в сушильный шкаф при температуры 2500С.
После сушки образцы обжигали при температурах - 950-10500 С в лабораторной электропечи с изотермической выдержкой 1-1,5 ч в данном интервале температур.
После обжига охлажденные образцы отправлялись на определение прочности на сжатие и рентгенофазовый анализ, для выяснения марки кирпича и минералогического состава обожженного кирпича [45].
Минералогический состав обожженных образцов с различным видом и содержанием добавок представлен на рис. 10.3.1
Рис. 10.3.1 -Минералогический состав обожженных образцов с различными видами добавок.
Как видно из рентгенограммы, добавки цеолита и волластонита влияют на минералогический состав кирпича. В образце с добавкой цеолита образуется повсеместно с минералом муллитом, кварцем и его модификациями минерал морденит, являющийся другой модификацией цеолита, который образовался при спекании из клиноптилолита. В образце с добавкой синтетического волластонита, наряду с муллитом образуется новый минерал мелилит, а также в образце присутствует сам волластонит [59,68].
Результаты опытных исследований образцов на сжатие показали зависимость количества вводимых добавок (или их отсутствие) на прочность керамического кирпича в интервале температур 950-10500С (рис. 10.3.2).
Рис. 10.3.2 - Зависимость количества вводимых добавок и температуры обжига на прочность керамического кирпича.
На рис. 10.3.2 наглядно показано, что на прочность образцов влияет не только количество добавок, но и температура обжига кирпича. При температуре 9500 С большие прочностные характеристики показывает образца с добавкой цеолита, в отличие от образцов с добавкой волластонита и бездобавочным кирпичом, дающие марку 100, кирпич с добавкой цеолита дает марку 150. Различия происходят из-за того, что уже при температуре 9500С клиноптилолит переходит в другую модификацию - в минерал морденит и уже при данной температуре морденит учувствует в процессе обжига в качестве плавня, образуя жидкую фазу для дальнейшего образования муллита. Однако температуры 9500С мало для образцов с добавкой волластонита, потому что волластонит образует жидкую фазу только при 10500С. Только при данной температуре прочность образцов повышается. Однако, при этой же температуре прочность образца с цеолитом падает, все из-за того, что при повышенных температурах образуется большое количество морденита, который из-за увеличения в объеме дает трещины в образце. При температуре 10500С волластонит с сырьевой смесью образует жидкую фазу, и, благодаря своей игольчатой структуре, он проникает в каркас кристаллической решетки и затем при кристаллизации шихты прочно скрепляет иголки между собой, и в результате керамический черепок приобретает дополнительную прочность [58-68].
10.4 Выводы по научной части
Введение в керамическую массу добавок цеолита и волластонита повышает прочность керамического черепка. Однако необходимо отметить, что прочность зависит не только от количества вводимых добавок, а также от температуры обжига в пределах 950-10500 С. Выбор данного интервала температур выбран, прежде всего, из-за поведения добавок при обжиге. Так при температуре 9500С образец с цеол