Рациональный обжиг термически массивных изделий из керамики

• Автор: Кунавин, Михаил Матвеевич
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Железнодорожный
• Количество страниц: 193 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Технология обжига керамических изделий

1.2. Процессы теплопередачи при обжиге

1.3. Техника обжига изделий санкерамики

Общие вывода и обоснование рабочей гипотезы исследования

2. ВЫБОР ОБЪЕКТА И МЕТОДИК ЖСВДОВАНШ

2.1. Объект исследования и его характеристика об

2.2. Определение физикомеханических и теплофизических свойств фарфоровой массы

3. МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЙ ТШШРАТУРНЫй ПЕРЕПАД В ИЗДЕЛИИ ПРИ ОБЖИГЕ

3.1. Определение максимально допустимого температурного перепада тсх для образцов
3.2. Определение максимально допустимого перепада
для изделий
4. ПОСТАНОВКА И РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ РАСЧЕТА РЕЖИМА
ОБЖИГА ИЗДЕЛШ САНКЕРАМИКИ
4.1. Решение уравнений теплопроводности и термоупругости относительно длительности термообработки и допустимых скоростей нагрева и охлаждения изделий в интервалах обжига
4.2. Расчет режима обжига изделий санкерамики по разрабатываемой методике
4.3. Опробование расчетного режима обжига саниз
делий на опытной конвейерной печи
4.4 Приведенный коэффициент теплоотдачи по интервалам конвейерной печи
4.5 Корректирование расчетного режима обжига изделий в отдельных наиболее ответственных интервалах обжита
4.6. Выпуск опытной партии изделий на конвейерной печи по скорректированному 8часовому режиму обжига
5. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА САНИТАРНОГО ФАРФОРА СКОРОСТНОЮ и обычного длштного ОББИТА
5.1. Фазовый состав фарфора
5.2. Структура фарфора
5.3. Пористость фарфора
5.4. Обобщающая характеристика фарфора по результатам исследований
6. МОДЕРНИЗАЦИЯ ТУННЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ, ОПРОБОВАНИЕ И ОСВОЕНИЕ УСКОРЕННОГО ОБКИГА САНКЕРАМИКИ И ДРУГИХ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ, ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ ТУННЕЛЬНОЙ ПЕЧИ С
7. МЕТОДИКА РАСЧЕТА РЕ1ША ОБЖИГА ТЕРМИЧЕСКИ ГЛАССИВНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КЕРАМИКИ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА


При этом, даже незначительное обеднение щелочами расплава полевого шпата, последний перемешается в поле кристаллизации муллита. Игольчатый цуллит может образовываться и в пределах каоли-нитового остатка за счет перекристаллизации из первичного чешуйчатого муллита. Этот вид муллита в литературе иногда называют как вторичный игольчатый муллит. Для санитарного фарфора, обжигаемого при -°С, наличие этого муллита не характерно. В других типах фарфора, например в хозяйственном, его схема образования такова. В расплаве, богатом кремнекислотой, растворяется первичный муллит и в период насыщения выкристаллизовывается с другим иглоподобным габитусом вторичного муллита (^, -^ . Стекло вокруг зерен кварца появляется при температурах порядка °С и выше. Растворение кварца считается самым медленным процессом. Зерна кварца в фарфоровой массе находятся в окружении реакционноспособной жидкой фазы на основе глинистого остатка (щелочей и кремнекислоты) и полевошпатового расплава. Это жидкая фаза способствует растворению и реакционному оплавлению кварца (кайма 1-3 мкм) при более низких температурах, нежели чистого кварца, соответствующей °С. J . О зрелости фарфора можно судить по величине открытой пористости (по водопоглощению), по степени изменения зерен кварца и полевого шпата [*, , J . В работе [] указывается на 3 степени изменения зерен полевого шпата в санитарном фарфоре: начальная (I-я), средняя (2-я), высокая (3-я). Готовая продукция} как правило характеризуется третьей степенью, но вместе с тем, можно встретить и другие степени изменения зерен полевого шпата. Фарфор различных типов в нашей стране обжигается и по скоростным режимам в конвейерных печах (хозяйственный фарфор, мелкие электроизоляторьт и прочая фарфоровая фурнитура) и по длительным режимам первого обжига до ч. Широкое распространение получил скоростной обжиг хозяйственного фарфора в печах ПАС ^печь автоматическая скоростная) за 3-6 ч. Крупногабаритные фарфоровые изделия - электроизоляторы и санитарные изделия - пока что обжигаются по длительным режимам. За рубежом широко используется на заводах ускоренный обжиг санитарных изделий за - ч. J . H.A. Захариков с соавторами [ - J впервые доказал, что нормальные структуры и физико-механические свойства хозяйственного фарфора могут быть получены по скоростному режиму за 2 ч. Промышленное опробование скоростного обжига хозяйственного фарфора было осуществлено на печи с шагающим подом при максимальной температуре °С. В табл. I.I. С) обжига в капселях в производственной периодической печи (горне). В^иду чего слово "санитарный” часто при рассмотрении опускается. Исходные массы санитарного фарфора в основном отличаются пониженным качеством сырья и большим содержанием плавней вместо глинистых и кварца. Бутылева Е. С, и другие последующие разработчики и исследователи отмечают в нем тфке структурные элементы и физикомеханические свойства (с небольшими отклонениями), что и в других полевошпатовых фарфорах [ -] . Таким образом, на основе изложенного можно предположить, что структура и свойства санитарного фарфора скоростного обжига будут идентичны фарфору обычного длительного обжига в туннельной печи. То есть необходимо обоснованно произвести расчет режима обжига изделий и подтвердить это практически. Принципиально процесс обжига можно рассматривать как изменение теплового состояния массы изделия по определенным температурным режимам, обеспечивающим получение конечного продукта с надлежащими эксплуатационными свойствами. Но на каких основаниях строить рациональные режимы обжига, что является определяющим при их разработке, еще до настоящего времени нет полной ясности. Так, Г. Н. Дудеров [] считает, что скорость подъема температуры в каждом из периодов обжига определяется физико-химическими процессами, протекающими в керамической массе при ее нагревании. В частности, при нагреве изделий до 0°С по мнению автора важнейшим процессом является удаление механически примешанной воды, гид-ратной влаги и других газообразных продуктов реакций термического разложения.