СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВИДЫ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Санитарно-техническую керамику(раковины, унитазы, трубы, химическая посуда и т. п.) изготовляют из фаянса и фарфора.

Фаянс (от названия итальянского города Фаэнца) — разновид­ность тонкой керамики, получаемая из беложгущихся глин (60...65 %), кварца (30...35 %) и полевого шпата (3...5 %). Отформо­ванное из пластичной массы и высушенное изделие подвергают первичному (так называемому «бисквитному») обжигу при темпера­туре 1250... 1280 °С; после чего на его поверхность наносится глазур­ная масса и производится повторный обжиг (1050... 1150 °С) для гла­зурования. Глазурование фаянса необходимо, так как он имеет по­ристый черепок (П = 20...25 %) и высокое водопоглощение (9...12%).

Фарфор (от перс, фагефур) — изделия тонкой керамики с плот­ным черепком — получают так же, как и фаянс из беложгущихся глин (около 50 %), но с большим содержанием полевых шпатов (20...24 %) и меньшим содержанием кварца (20...25 %). Фарфор имеет плотный, полностью спекшийся черепок, просвечивающий в тонком слое. Фарфоровые изделия санитарно-технического назна­чения также покрывают глазурью для придания им гладкости и по­вышения санитарно-гигиенических свойств.

Физико-механические свойства фарфора и фаянса приведены в табл. 5.2.

Керамические санитарно-технические изделия отличаются де­коративностью, универсальной химической стойкостью; благодаря твердой и гладкой поверхности они легко чистятся, длительное вре­мя сохраняя свои свойства. Недостаток таких изделий, как и кера­мики в целом,- хрупкость. Несмотря на это, керамика остается лучшим материалом для санитарно-технических изделий.

Канализационные трубы изготовляют из пластичных тугоплавких глин и покрывают глазурью снаружи и изнутри, что обеспечивает их полную водонепроницаемость, химическую стойкость и высо­кую пропускную способность. Такие трубы выдерживают гидроста­тическое давление более 0,2 МПа.

Керамические трубы имеют небольшую длину 800... 1200 мм, но довольно большой диаметр 150...600 мм. Трубы соединяются друг с другом с помощью раструбов, отформованных на одном конце каж­дой трубы.

Дренажные трубыдля мелиоративных работ изготовляют из кир­пичных высокопластичных глин. Выпускают гладкие неглазурованные трубы, фильтрующие через свою толщу, и глазурованные с рас­трубами и перфорацией на стенках.

Клинкерный (дорожный) кирпичизготовляют из тугоплавких глин обжигом до полного спекания. Он имеет меньшие размеры (220 х х ПО х 65 мм), чем обыкновенный стеновой кирпич, низкое водопоглощение (2...6 %), высокую прочность при сжатии (40...100 МПа) и морозостойкость не менее F100. Такой кирпич используют для мощения дорог и тротуаров, устройства полов промышленных зда­ний, кладки канализационных коллекторов.

Огнеупорные материалыполучают по керамической технологии (формование, сушка, обжиг) из различных сырьевых компонентов. Их разделяют на огнеупорные (температура размягчения 1580... 1770 °С), высокоогнеупорные (1770...2000 °С) и высшей огнеупорности (> 2000 °С). В зависимости от химико-минерального состава огне­упоры могут быть кремнеземистые, корундовые (на основе А1₂О₃), алюмосиликатные, магнезиальные на основе MgO (периклазовые), хромитовые, графитовые (углеродистые). Выбор огнеупора произ­водят по двум показателям: температуре размягчения и стойкости в той среде, где он будет работать (расплавы стекла, шлаков или ме­талла, химически активные газы и т. п.). Наибольшее применение в строительстве имеют кремнеземистые и алюмосиликатные огнеупо­ры.

Кремнеземистые огнеупоры(основной компонент SiO₂) по стро­ению могут быть стеклообразные (кварцевое стекло) и кристалличе­ские (динасовые огнеупоры).

Кварцевое стекло хорошо работает при температурах до 1000 °С; при более высоких температурах оно расстекловывается (кристал­лизуется) и крошится.

Динасовые огнеупоры получают обжигом при температуре около 900 °С кварцевого сырья (молотый кварцевый песок с добавкой из­вестковой или другой связки). Динасовые огнеупоры содержат не

менее 93 % SiO₂ в виде устойчивых к высоким температурам моди­фикаций тридимита или кристобалита. Огнеупорность — 1600... 1700 °С. Их применяют для сводов стеклоплавильных и стек­ловаренных печей.

Алюмосиликатные огнеупоры делят на три группы: полукислые, шамотные и высокоглиноземистые.

Полукислые огнеупоры изготовляют обжигом кварцевых пород на глиняной связке (содержание SiO₂ > 65 %; А1₂О₃ < 28 %). Огнеупор­ность-1580...1700 °С.

Шамотные огнеупоры получают обжигом смеси шамота и огне­упорной глины. Они содержат 30...35 % А1₂О₃. Отличаются термо­стойкостью и шлакоустойчивостью. Огнеупорность таких материа­лов — до 1500 °С. Применяют в стекловаренной и цементной про­мышленности.

Высокоглиноземистые огнеупоры содержат более 45 % А1₂О₃; по­лучают из бокситов. Их огнеупорность увеличивается с повышени­ем содержания А1₂О₃ и при 60 % и более глинозема составляет 2000 °С. Применяют для кладки доменных и стекловаренных печей.

Для обеспечения высокотемпературной тепловой изоляции вы­пускают легковесные огнеупоры с р_т = 400... 1300 кг/м³ и пористостью соответственно 85...45 %. Использование легковесных огнеупоров существенно снижает расход топлива (в 2—3 раза) и продолжитель­ность разогрева печей (в 3—4 раза).