Способ полусухого формования керамических изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 61479 9) .йЫ 1/26, 1/О 1)5 В ИЯ Т льныи ком,Мацалевич, и Г,Г.ПисьССР9,ССР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБ ОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Авторское свидетельство СМ 1458231, кл. В 28 В 1/08, 19Авторское свидетельство СМ 1342737, кл, В 28 В 1/08, 19 54) СПОСОБ ПОЛУСУХОГО ФОРМОВАНИЯКЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к строительному делу, конкретно к производству керамических строительных изделий, и может быть использовано при производстве кирпича, черепицы, облицовочных плиток и подобных изделий.Цель изобретения - повышение качества и прочности сырого и готового изделия путем интенсификации силового воздействия на формуемую смесь и увеличения плотности сырья при формовании.На чертеже представлен общий вид стенда для формования керамических изделий, конкретно кирпича, паданному способу. Стенд содержит основание 1, на котором смонтирована рама 2, К верхнему несущему элементу рамы 2 жестко прикреплены силовые пневмоцилиндры 3, штоки 4 кото(57) Использование: производство керамического кирпича, черепицы и подобных изделий, Сущность изобретения: йа формуемую смесь одновременно прикладывают ударное частотное воздействие 20-35 Гц и статическое сжатие при соотношении ударной нагрузки к статическому сжатию 50-100. Меньшее значение. частоты ударной нагрузки создают при обработке смеси влажностью 8-12%, а большее - при влажности 6-8. Ударное частотное воздействие начинают через 0,5-1,0 с от начала действия статического сжатия, а осадку исходной смеси доводят до 50-60 оь ее начального значения. 1 ил. рых зафиксированы на подвижной плите 5, где закреплен кожух 6 ударного механизма 7, боек которого (не показан) взаимодействует с хвостовиком 8 пуансона 9, Формующая матрица 10 закреплена на платформе 11 и имеет подвижное дно 12, связанное со штоком 13 цилиндра выталкивания 14, который расположен на основании 1.Осуществляют предлагаемый способ полусухого формования керамических изделий следующим образом. В матрицу 10 при опущенном подвижном дне 12 засыпаютисходную смесь. Далее подают сжатый воздух в силовые пневмоцилиндры 3, которые опускают плиту и создают статическое воздействие через пуансон 9 на исходную смесь в матрице 10, Затем подают энергоноситель в ударный механизм 7, боек которого начинает наносить удары по хвостовику 8, Удар 176147910 20 25 30 35 40 45 50 55 ное частотное воздействие передается на исходную смесь в матрице 10 через пуансон 9, составляющий с хвостовиком 8 единое целое и являющийся, таким образом, средством одновременной передачи статического и частотного ударного воздействия, После окончания формовки изделия-сырца подвижная плита 5 силовыми и невмоцилиндрами 3 поднимается вверх, а изделие-сырец выталкивается подвижным дном 12 из матрицы 10 и поступает на дальнейшую обработку.П р и м е р. По способу полусухого формования керамических изделий для создания статического давления использованы два силовых пневмоцилиндра, совместно развивающие усилие 15000 Н при давлении сжатого воздуха 0,6 МПа, В качестве ударного механизма использован погружной пневмоударник типа МК с энергией единичного удара 140 Дж и частотой ударов 20-35 Гц. Размеры полости матрицы 250 х 120 х 122 мм, высота засыпки матрицы 120 мм, высота получаемого изделия-сырца (в данном случае - кирпича) - 60-65 мм, Режимы формования полностью соответствовали описываемому способу.Установлено, что при комбинированном воздействии статической и частотной ударной нагрузок происходит активация частиц исходной смеси, их упорядочение. Активация частиц приводит к интенсификации физико-химических процессов при сушке и обжиге изделия-сырца. Это обьясняется тем, что в веществах, имеющих кристаллические решетки(например, глина с добавками угля, граншлака и др.), при воздействии на них силовых ударных волн происходит деформация решеток, появляются дефекты в виде дислокаций. Последние при ударной частотной обработке скапливаются вокруг естественных неоднородностей и дефектов кристаллических решеток, что приводит к зарождению наведенной микротрещиноватости в частицах, образованию в них свободных поверхностей, что благотворно сказывается на качестве спекания при обжиге, Установлено, что для получения кондиционного иэделия-сырца и качественного готового изделия достаточно, чтобы отношение одновременно действующих ударной частотной нагрузки и статического сжатия находилось в пределах 50-100. Повышенное качество иэделий достигнуто при статическом усилии сжатия 0,48 МПа и давлении во фронте ударной волны сжатия 24- 48 МПа (соотношение второго к первому, 50-100).Установлено, что для некоторых типов исходного сырья для получения качественных изделий-сырца и впоследствии готового продукта, необходимо и достаточно, чтобы ударное частотное воздействие осуществлялось при давлении во фронте ударной волны сжатия не менее 24 МПа. При меньшем значении указанного параметра наблюдалась недостаточная степень спрессования, частицы глины и добавок недостаточно сближались друг с другом, чтобы повысить активацию реакций при обжиге. Кроме этого, не происходило достаточного упорядочивания частиц, что было заметно на изломе изделия-сырца,С другой стороны, в зависимости от жирности глины, состава добавок, грануло метрического состава исходной смеси, для получения качественного изделия необходимо, чтобы в некоторых случаях давление во фронте ударной волны составляло 48 МПа. При увеличении указанного давления до некоторых пределов (порядка 55 МПа) не наблюдалось улучшение качества изделия- сырца, а при дальнейшем росте давления происходило интенсивное трещинообразование, влекущее за собой разрушение изделия-сырца.Для предупреждения появления крупных сквозных трещин в изделии-сырце при обработке исходной смеси разной начальной влажности необходимо, чтобы при большей влажности (конкретно 8-12%) частота ударной нагрузки уменьшалась, а при меньшей влажности (6-8 О,) - увеличивалась. Это обусловлено требованием наиболее благоприятного режима газовыделения из пор формуемого изделия.При большей влажности газовыделение затруднено, поэтому при высокой частоте обработки газы, не успевшие выйти, разрывают тело изделия-сырца, Под газами здесь подразумеваются воздух и водяные пары. Известно, что в исходной смеси содержится как свободная вода, так и связанная. Пр высокой влажности (8-120,) преобладае 1 первая, которая интенслвно испаряется пр воздействии ударной частотной нагрузки н; исходную смесь. При ударе часть энерги удара переходит в тепло, что увеличивае 1 испарение. Образующиеся пары начинаю. истекать из тела формуемого изделия-сыр ца, Если при этом частота ударов будет вы сокая, то при истечении паров будет резк( повышаться их давление, что приведетобразованию сквозных трещин,Установлено, что оптимальная частот при влажности исходной смеси 8-12 со ставляет 20 Гц, а при влажности 6-80/, - 25-35 Гц. Последнее обусловлено тем, чт паров выделяется меньше, что и позволяе. увеличить частоту ударной нагрузки и павысить таким образом производительность за счет уменьшения времени формования.Установлено, что для некоторых видов изделия-сырца наиболее благоприятен режим, когда ударную частотную обработку начинают через 0,5-1,0 с после начала действия статического сжатия, что также обусловлено режимом газовыделения. Общее время обработки 3-5 с. При повышенной влажности исходного сырья для обеспечения равномерного распределения давления начинающей испаряться воды необходимо некоторое время, которое составляет, как было установлено, 0,5-1,0 с. Получаемая уравновешенность давления по всему объему формуемого изделия-сырца предупреждает возникновение где-либо в объеме начальных локальных напряжений, которые приводят в дальнейшем к появлению сквозных трещин, т,е. к браку,И, наконец, установлено, что при заявляемом способе формования осадку исходной смеси в зависимости от влажности и грансостава следует доводить до 50-60;4 от ее исходного значения, что обусловлено требованием оптимального заполнения объема формуемого изделия.Прочность отформованных по способу и отожженных керамических кирпичей соответствует марке 80-150 при использовании исходной смеси, из которой в обычных условиях получают кирпич марки 75,Описанный способ формования керамических изделий позволяет улучшить каче ство (прочность) получаемогоизделия-сырца и готовой продукции. Формула изобретения Способ полусухого формования керами ческих изделий, включающий формовку изделия осадкой исходной смеси путем статического сжатия и ударного, частотного воздействия пуансоном на изделие в форме с частотой 20-35 Гц, о т л и ч а ю щ и й с я 15 тем, что, с целью повышения качества ипрочности сырого и готового изделия посредством интенсификации силового воздействия на формуемую смесь и увеличения плотности сырья при формовании, отноше ние одновременно действующих ударнойчастотной нагрузки к статическому сжатию создают в пределах 50-100, при этом меньшее значение частоты ударной нагрузки создают при обработке исходной смеси 25 влажностью 8-12%, а большее - влажностью 6-8 , ударное частотное воздействие начинают через 0,5-1,0 с от начала действия статического сжатия, а осадку исходной смеси доводят до 50-60 ее начального зна чения,