24. Фірсов К. М. Вплив калієвого модуля плавня та мінерального складу глин на характеристики керамограніту / К. М. Фірсов, М. А. Чиркіна, О. Ю. Федоренко, В. В. Зинець / Материалы І международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные технологи тугоплавких неметаллических и силикатных материалов», (Харьков, 23-24 марта 2009 г.). - Харьков.: НТУ «ХПИ», 2009. - С. 42. Здобувачем встановлені закономірності впливу калієвого модуля плавня на експлуатаційні показники керамограніту.

25. Фірсов К. М. Дослідження флюсуючої здатності пегматитів Лозуватського родовища та продуктів їх збагачення / К. Б. Дайнеко, М. А. Чиркіна, К. М. Фірсов, О. Ю. Федоренко / Збірник наукових праць ХІІ наукової конференції «Львівські хімічні читання -2009», (Львів, 1-4 червня 2009 р.). - Львів: Львівський нац. ун-т ім. Івана Франка, 2009. - С. У72. Здобувачем здійснено порівняльний аналіз флюсуючої здатності матеріалів.

26. Фирсов К. Н. Керамическая масса для получения керамогранита / М. И. Рищенко, Е. Ю. Федоренко, К. Н. Фирсов, Л. П. Щукина // Сборник изобретений и разработок V международного салона изобретений и новых технологий «Новое время», (Севастополь, 24-26 сентября 2009 г.). - Севастополь: Украинский культурно-информационный центр, 2009. - С. 91. Здобувачем опрацьовано склад керамогранітної маси.

флюсучий сировина керамограніт глина

АНОТАЦІЇ

Фірсов К. М. Керамограніт на основі кварц-польовошпатової сировини Приазовського кристалічного масиву. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.11 технологія тугоплавких неметалічних матеріалів. Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, Харків, 2010 р.

Дисертацію присвячено розробці складів мас і опрацюванню технології керамограніту на основі вітчизняної кварц-польовошпатової сировини Приазовського кристалічного масиву.

Системними дослідженнями технологічних властивостей кварц-польовошпатових матеріалів обґрунтовано вибір флюсуючої сировини для виробництва керамограніту світлих тонів. На підставі аналізу багатокомпонентної системи Na2O-K2O-Al2O3-SiO2 для проектування складів керамограніту з температурою випалу до 1200 оС рекомендована область в межах тетраедру A3S2-NAS6-KAS6-S.

Для досягнення максимального рівня спікання мас на основі глин різного мінерального складу необхідним є дотримання визначених значень калієвого модуля плавню та введення добавки доломіту, який забезпечує більш раннє утворення рідкої фази та створює умови для її рівномірної об'ємної кристалізації в умовах форсованого випалу при знижених температурах. Отримано математичні моделі залежностей основних властивостей керамограніту від складу мас і температури випалу для випадків використання глин різного мінерального складу.

Розроблена розріджуюча добавка суттєво зменшує вологість полімінеральних глинистих дисперсій та стабілізує їх реологічні властивості. Рекомендовано швидкісний режим випалу керамограніту із зниженою до 1170 оС температурою та загальною тривалістю 50 хвилин. Комплексне використання розробок дозволить використати резерви запропонованої енергозаощадної технології керамограніту.

Ключові слова: природна мінеральна сировина, сировинна база, процеси спікання, кварц-польовошпатові матеріали, щільноспечена кераміка, модифікація расплаву, самоармована склофаза, форсований випал, енергозаощадна технологія.

Фирсов К. Н. Керамогранит на основе кварц-полевошпатового сырья Приазовского кристаллического массива. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.11 технология тугоплавких неметаллических материалов. Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», Харьков, 2010 г.

Диссертация посвящена разработке составов масс и отработке технологии керамогранита на основе отечественного кварц-полевошпатовового сырья Приазовского кристаллического массива.

На основе оценки флюсующей способности и проведенных системных исследований технологических свойств кварц-полевошпатовых пород Приазовья обоснован выбор Красновского сиенита, Долинского гранита и Новогнатовского пегматита в качестве плавня для производства керамогранита светлых тонов.

На основе анализа многокомпонентной системы породообразующих оксидов Na2O-K2O-Al2O3-SiO2 для разработки составов керамогранита рекомендована область в пределах тетраэдра A3S2-NAS6-KAS6-S, проектирование составов керамогранита в которой позволит получить плотноспеченный муллитсодержащий материал при температуре обжига до 1200 °С.

Для достижения максимального уровня спекания масс на основе глин разного минерального состава определены необходимые и достаточные значения калиевого модуля плавня. Для масс на основе каолинито-гидрослюдистых глин Км ? 2,5. При использовании полиминеральных глин, содержащих монтмориллонит, Км плавня может изменяться в пределах 2,53,5.

Изучено действие кальций- и магнийсодержащих добавок, способных интенсифицировать спекание. Установлено, что наибольший эффект наблюдается при введении добавки доломита, обеспечивающей более раннее образование жидкой фазы и создающей условия для её равномерной объемной кристаллизации в условиях форсированного обжига при сниженных температурах.

Получены уравнения регрессии, которые адекватно описывают зависимости основных свойств керамогранита (водопоглощения и прочности на изгиб) от состава масс, минералогии глинистого компонента и температуры обжига.

Разработана комплексная разжижающая добавка, реализующая различные механизмы разжижения (ионный обмен, создание защитного коллоида, стерическое отталкивание). Определена зависимость необходимой для разжижения концентрации разработанной добавки от минерального состава глинистого компонента в шликере. Установлено, что предложенная добавка эффективно разжижает и уменьшает тиксотропное упрочнение полиминеральных глинистых суспензий.

Проведенными рентгенофазовыми и электронно-микроскопическими исследованиями оптимальных образцов установлено наличие в материале муллита различных форм и степени совершенства: образованного глинистым компонентом призматического (с размером кристаллов 0,4ч1,0 мкм) и игольчатого микрокристаллического (с размером кристаллов 0,05ч0,3 мкм), образующего обширные скопления переплетенных кристаллических новообразований, наполняющих стеклофазу.

На основе дилатометрических исследований оптимальных образцов и изучения процесса спекания модельных керамогранитных масс рекомендован скоростной режим обжига с максимальной температурой 1170 °С термообработки и общей продолжительностью 50 минут.

Комплексное использование разработок позволит использовать резервы предложенной энергосберегающей технологи керамогранита.

Ключевые слова: природное минеральное сырье, сырьевая база, процессы спекания, кварц-полевошпатовые материалы, плотноспеченная керамика, модификация расплава, самоармированная стеклофаза, форсированный обжиг, энергосберегающая технология.

Firsov K. N. Ceramic granite on the basis of quartz-feldspars from the Priazovskiy crystalline core-area. Typescript.

A thesis for the academic degree of the Candidate of Technical Sciences in Speciality 05.17.11 - the Technology of Refractory Non-Metallic Materials. - National Technical University "Kharkiv Polytechnical Institute", Kharkiv, 2010.

This thesis deals with the development of mixture compositions and the ceramic granite technology based on domestic raw quartz-feldspars from the Priazovskiy crystalline core-area.

Comprehensive research into processing properties of quartz-feldspar materials corroborates the choice of fluxing raw materials to manufacture ceramic granite in light shades. On the basis of the analysis of the poly-component system Na2O-K2O-Al2O3-SiO2 it is recommended to use the area within the tetrahedron A3S2-NAS6-KAS6-S to design ceramic granite mixtures with the firing temperatures up to 1200 оС.

To achieve the maximum sintering level of mixtures based on clays with different mineral content it is necessary to respect certain values of the flux potassium module and introduction of dolomite additives, which ensures a faster formation of the liquid phase and creates conditions for its uniform mass crystallization in the environment of forced firing at lower temperatures. The research determined mathematical models for dependence of the basic ceramic granite properties on the mixture composition and firing temperatures when clays with different mineral content are used.

A fluxing ingredient was developed, and it significantly reduces the humidity of polymineral clay dispersions and stabilizes their rheological properties. It is recommended to use the fast mode of ceramic granite firing at the reduced temperature of 1170 ° C and total duration of 50 minutes. The integrated use of these solutions will allow exploiting the reserves of the proposed energy-saving technology of ceramic granite.

Keywords: natural mineral raw materials, raw materials sources, sintering processes, quartz-feldspar materials, densely sintered ceramics, melt modification, self-reinforced vitreous, forced burning, energy-saving technologies.

Відповідальний за випуск

д.т.н., проф. кафедри технології кераміки, вогнетривів, скла та емалей НТУ “ХПІ”

Пітак Я. М.

Підписано до друку 30.04.2010 р. Формат 60х84/16.

Папір офсетн. Друк - різографічний. Умовн. друк. арк. 0,9

Гарнітура Times New Roman. Наклад

100 прим. Замовлення №

Надруковано у СПДФО Ізрайлев Є.М.

Свідоцтво № 04058841 Ф0050331 від 21.03.2001 р.

61024, м. Харків, вул. Фрунзе, 16