Отощающие материалы

Для регулирования технологических свойств формовочной массы и литейных свойств шликеров, а также получения изделий с заданными свойствами в производстве фарфоровых и фаянсовых изделий используют отощающие материалы — кварц жильный молотый, кварцевый песок, кварцевые отходы обогащения каолинов, шамот из боя изделий или полученный обжигом глин и каолинов и др.

Отощающие материалы активно участвуют в изменении не только свойств массы, но и в формировании черепка изделий, оказывая влияние на их физико-технические свойства.

Кварцевый песок — рыхлая сыпучая порода, состоящая из мелких обломков и зерен различного размера: 0,01—0,25 мм — мелкозернистый песок, 0,25—0,5 мм— среднезернистый, 0,5—1 мм — крупнозернистый и 1— 2 мм — грубозернистый. По минералогическому составу пески состоят в основном из кварца с примесью различных минералов — слюды, глауконита, глины, полевых шпатов и др. По происхождению пески могут быть речными, озерными, морскими и дюнными (эоловые).

Кварцевые пески, получаемые в Авдеевском, Часов-ярском (Донецкая обл.), Водолажском и Новоселовском (Харьковская обл.), Люберецком (Московская обл.) карьерах, а также на обогатительных фабриках каолиновых комбинатов, являются качественным сырьем для производства керамических изделий. Они содержат от 91 до 99% SiO2.

Кварцевые пески, получаемые при обогащении каолинов, не должны содержать более 0,2% соединений железа для I сорта и 0,3% для II сорта, а содержание SiO2 не должно быть менее 95 и 93% соответственно для I и II сортов. Содержание каолина и СаО допускается для I сорта до 1% и для II сорта до 2%. Обычно примеси неотделенного каолина в кварцевых песках, полученных при обогащении каолинов, составляют 5—10% при мокром способе обогащения и 20—25% при сухом.

Качество кварцевого песка определяется огневой пробой. При наличии в кварцевых песках крупных примесей полевого шпата, известняка их удаляют на концентрационных столах, а также просевом на плоских ситах или грохотах.

Каолинизированный кварцит (гусевский камень) подразделяется на две разновидности. Бесщелочная разновидность (K2O + Na2O<0,5%) темно-серого цвета представляет собой каолинизированный вторичный кварцит, образовавшийся в результате гидротермального изменения кислой эффузивной (изверженной) горной породы типа дацитового порфира, состоящей до 56% из кварца и около 40% из каолинита. Вторая разновидность нормальной щелочности (K2O + Na2O до 2,5%) белого, серого и темно-серого цветов, состоящая из 50—55% кварца, 20—30% каолинита и 14—22% гидрослюды типа гидромусковита.

По РТУ РСФСР 822—67 гусевский камень делится на сорта: высший (красящих оксидов до 0,6%), I (красящих оксидов до 0,6%, щелочей до 2,5%) и II (красящих оксидов до 1%, щелочей до 2,5%). Потери при прокаливании (ППП) 4,51—5,63, огнеупорность— 1650—1670°С. Ввод в фарфоровые массы до 50% гусевского камня частично заменяет полевой шпат, каолин и кварцевый песок, способствует повышению белизны до 67—74% и просвечиваемости.

Жильный кварц используют для приготовления глазури. Он встречается в природе в чистом виде сравнительно редко. Известны Чупинское и Медвежьегорское (Карельская АССР), Кейвское (Мурманская обл.), Кыштымское (Челябинская обл.), Нарын-кунтинское (Иркутская обл.), Джезказганское (Карагандинская обл.) и другие месторождения жильного кварца.

Пирофиллит (водный алюмосиликат состава Al2O3 · 4SiO2 · H2O) содержит 65—71% SiO2. На ощупь он мягкий, жирный, легко рассыпается в руке. Цвет белый, плотность 2,84 г/см3, огнеупорность 1520—1790° С. В воде пирофиллит не размокает и не набухает, при нагревании почти не изменяет объема, усадка всего около 1%- Массы, содержащие до 40% пирофиллита, одинаково хорошо поддаются оформлению пластическим формованием и литьем в гипсовых формах. Основные месторождения пирофиллита — Суранское, Спасское, Чистогоровское, Овручское, Збранковское и др.

Шамот получают в результате помола отходов производства — боя изделий после первого и второго обжига, а также при обжиге каолина (каолиновый шамот), огнеупорной или тугоплавкой глины (глиняный шамот), из боя огнеупорного припаса и др. Качество шамота зависит от температуры обжига и характеризуется величиной водопоглощения. Различают шамот спекшийся (при температуре 1100—1350° С, водопоглощение 3—12%) и низкожженный (при температуре 600—800° С, водопоглощение 22—28%). В производстве керамических изделий обычно используют спекшийся шамот и реже низкожженный (дегидратированная глина). Обожженный каолин в массах повышает их прочность и улучшает эксплуатационные качества изделий.