Исследование возможности утилизации шамотной пыли в производстве строительной плитки
В производстве огнеупоров одним из факторов отрицательного воздействия на окружающую среду является шамотная пыль. Только одна вращающаяся печь Велико-Анадольского огнеупорного комбината ежегодно "производит" в среднем около 13800 тонн шамотной пыли. Поскольку шамотная пыль может выступать в качестве ценного сырья, многие исследователи делали попытки найти способы ее использования в различных технологиях.
Шамотная пыль, улавливаемая системой пылеочистки, представляет собой смесь в различной степени обожженных глинитых частиц. Дисперсный состав пыли шамотного производства зависит от технологического процесса, типа и размера печи, химического и зернового состава сырья. Грубые частицы шамотной пыли являются продуктом механического уноса сырьевой смеси. Более тонкие фракции пыли образуются в результате уноса газовым потокомобжигаемого материала из активной зоны печи.
Шамотная пыль Велико-Анадольского огнеупорного комбината, получаемая при обжиге каолина Владимирского месторождения, представляет собой тонкодисперсный порошок с неполностью удаленной гидратной влагой, следовательно, может использоваться в качестве заменителя глин в массах для изготовления керамических плиток.
Основным сырьем в производстве керамических плиток в условиях Славянского керамического комбината являются высококачественные пластичные, низкоспекающиеся тугоплавкие глины, обладающиевысокой связующей способностью. С целью уменьшения усадки плиток при однократном обжиге уменьшают содержание глинистых компонентов в массах, увеличивая содержание обожженного каолина и шамота из боя обожженных плиток. Добавки обожженного каолина и шамота увеличивают в фазовом составе черепка количество муллитовой сосавляющей, что повышает его прочность. Таким образом, существует теоретическое обоснование возможности частичной замены глинистой составляющей масс шамотной пылью.
В настоящей работе были проведены исследования, целью которых являлось изучение возможности полной или частичной замены глин Никифоровского и Николаевского месторождений, входящих в состав масс для изготовления облицовочных, фасадных и метлахских плиток, продуктами пылеулавливания производства шамота. В ходе предварительных исследований определены свойства шамотной пыли, характеризующие ее как глинистый материал. Полученные характеристики позволили теоретически обосновать возможность использования шамотной пыли в строительной керамике.
На образцах указанных видов плиток, содержащих в разных количествах исследуемый продукт и обожженных при температуре 1000, 1025 и 1050 градусов С, были определены сооветствующие регламентируемые характеристики: водопоглощение, морозостойкость, огневая осадка, истираемость. Анализ результатов определения водопоглощения показал, что с увеличением содержания шамотной пыли водопоглощение образцов всех видов плиток увеличивается и для его снижения необходимы более высокие температуры обжига. Требуемыми значениями водопоглощения характеризуются образцы, в которых шамотной пылью заменено 20-50% глины. Оптимальная температура обжига образцов всех видов плиток данных составов равна 1050 градусов С.
Введение в состав образцов фасадных плиток более 50% шамотной пыли понижает их морозостойкость. Морозостойкими являются образцы фасадных плиток, обожженные при температуре 1050 градусов С, в которых пыль содержится в количестве 20-50%.
Определение величины линейной огневой усадки образцов облицовочных, фасадных и метлахских плиток показало, что шамотная пыль понижает усадку всех образцов плиток. Величина истираемости образцов метлахских плиток, содержащих в своем составе продукты пылеулавливания, отвечает предъявляемым требованиям, то есть не превышает 0,1-0,25 г/см2.
