ВВЕДЕНИЕ. Ориентир если ехать от Владимира указатель 43 км.

Горячий гейзер.(14км)

Ориентир если ехать от Владимира указатель 43 км.

Должно быть видно с дороги, наличие парковки.

 

№3 Владимир и его достопримечательности. (43 км)

А именно.

1. Свято-успенский собор

2. Дмитровский Собор

3. Золотые ворота

4. Центральный парк

5. Патриарший Парк (фото многообещающие - Маленький Петергоф)!!!

 

Пункт №3 Суздаль ( 38 км )

Программа для Суздале:

Если нам повезет, то часов в 18-19 мы будем в Суздале.

Вписываемся в домик: Параметры уточняются.

1. Отдыхаем. Банька. Плотный ужин. Добрый сон. Пробуждение.

2. Музей деревянного зодчества.(Пушкарская улица)

3. Спасо-Ефимовский монастырь. (пересечение ул. Спасская/ул. Ленина)

4. Суздальский Кремль.(ул.Кремлевская)

 

Объекты перечислены в соответствии со значимостью для автора, а не географически удобной последовательности, и буду корректироваться по оставшемуся времени.

 

 

В 12.00 покидаем славный город Суздаль, и едем домой.

ВВЕДЕНИЕ

Вопрос повышения качества керамических материалов остается важной задачей для не только из-за изношенного оборудования, а чаще из-за недостаточной изученности многих заводов страны. Старые заводы часто выпускают продукцию низкого качества и сырья и слабой отработки основных технологических режимов. Вопросам технологии не уделяется должного внимания, и они часто базируются на научных возможностях вековой давности.

Даже при строительстве современных заводов в период, предшествующий проектированию и закупке оборудования, не всегда проводятся тщательные научные исследования глинистого сырья и отработка оптимальных параметров технологии. Это происходит либо по инерции мышления, либо, исходя из мнения, что было бы хорошее оборудование, а качество изделий само придет, либо по каким-то другим соображениям. То же самое можно сказать и о реконструкции действующих заводов.

В бывшем Советском Союзе было принято проводить и лабораторные и полузаводские испытания глинистого сырья. Но часто лабораторные исследования сводили к формальному минимуму, что не позволяло выявить и использовать все потенциальные возможности глинистого сырья. Соответственно качество выпускаемой в дальнейшем продукции было относительно невысоким.

В промышленно развитых странах проблеме детального исследования сырья традиционно уделяется большое внимание, что часто позволяет не проводить полузаводских испытаний и отладку технологии проводить непосредственно при пуске завода, опираясь на тщательные и полные лабораторные исследования глинистого сырья. Общие затраты на такие исследования могут достигать нескольких десятков тысяч долларов, но эти затраты окупаются высоким качеством выпускаемой продукции. Однако следует отметить, что некоторые фирмы проводят их "бесплатно", т.е. затраты заложены в контракте на поставку оборудования.

Без детального лабораторного изучения глинистого сырья весьма сложно в дальнейшем получать качественные изделия, а также полностью использовать потенциальные возможности глинистого сырья. Лабораторные исследования невозможно восполнить непосредственно в заводских условиях при пуске или эксплуатации завода. Детальные предварительные исследования особенно важны в случае использования низкокачественного глинистого сырья, что на практике бывает довольно часто.

Другой веской причиной недостаточно квалифицированных исследований является явно малое число по настоящему оснащенных и подготовленных лабораторий. Можно утверждать, что в странах СНГ их число определяется единицами.

Основным руководством при проведении испытаний является "Методика испытания глинистого сырья для производства обыкновенного и пустотелого кирпича, пустотелых керамических камней и дренажных труб бывшего Министерства промышленности строительных материалов СССР. Кроме этого применяются различные ГОСТы, рекомендации, инструкции и другая литература.

В предлагаемой статье мы хотели бы показать, что конкретно дают те или иные исследования в понимании природы и потенциальных возможностей глинистого сырья, учитывая, что на многих заводах начинают работать люди, пришедшие из других отраслей производства, и повышение их опыта в рассматриваемой проблеме не будет излишним. Мы не претендовали на полное изложение всех методов анализа и свойств, но по мере возможности затронули основные из них.

Программа испытаний глинистого сырья разработана таким образом, чтобы при проведении исследований получить наиболее полную информацию о данной глине, ее составе, свойствах, поведении в процессе технологической переработки, формовании, сушки и обжига.

Макроскопическое описание пробы глинистого сырья выполняют с целью определения внешнего вида, макроструктуры, цвета и плотности. При этом также фиксируют наличие включений и степень вскипания пробы при взаимодействии с 10 %-ным раствором соляной кислоты.

Глинистые минералы в основном представляют собой гидратированные алюмосиликаты кальция, магния, железа и т.д. и поэтому традиционный химический анализ дает первое общее представление о составе сырья и некоторых будущих свойствах изделий. Так, по количеству красящих оксидов, в частности, оксида железа, в сочетании с содержанием оксидов кальция и магния можно судить о цвете черепка из данного сырья, по количеству оксида кальция, магния и диоксида углерода - о количестве примесей кальцита и доломита, по количеству оксида алюминия в сочетании с содержанием оксидов натрия, калия и железа - о температуре плавления глины, по количеству оксида кальция, магния - о характере поведения керамического черепка при обжиге в диапазоне температур 700-900^оС и свыше 1100^оС и т.д.

Состав и количество водорастворимых солей в глине дает представление о том, появятся ли высолы на поверхности изделий и позволяют выбрать методы их устранения.

Далее необходимо знать (желательно как можно полнее) минералогический состав сырья. Какие именно глинистые минералы формируют данное сырье, какие конкретно примеси присутствуют в сырье: количество свободного кварца, полевых шпатов, кальцита, доломита, количество и формы железистых соединений и т.д.

Обычно сырье имеет полиминеральный состав и в нем присутствуют одновременно несколько глинистых минералов, имеющих различные технологические свойства. Так, например, присутствие в сырье каолинита повышает огнеупорность изделий и обязывает технологов обратить особое внимание на режимы формования и обжига изделий. Монтмориллонитовые глины по сравнению с каолинитовыми и гидрослюдистыми имеют наиболее высокую степень дисперсности, наибольшую набухаемость, высокую пластичность, связующую способность, усадку и чувствительность к сушке и обжигу. Гидрослюдистые глины занимают среднее положение между каолинитовыми и монтмориллонитовыми. В природе, однако, редко встречаются глины, имеющие в своем составе один минерал, поэтому их классифицируют по преимущественному содержанию того или иного минерала.

Данные по минералогическому составу (особенно количественные) получить довольно трудоемко и здесь привлекается большое количество различных дорогостоящих физико-химических методов исследования. В частности рентгеновский фазовый анализ, позволяющий увидеть количество присутствующих в сырье кристаллических соединений. Эти данные должны коррелироваться с данными химического анализа.

Рентгеновский анализ позволяет более определенно и достоверно судить о реальном, всегда сложном, минералогическом составе сырья, ибо хорошо известно, что все технологические и эксплуатационные свойства керамической продукции определяются именно особенностями минералогического состава исходного глинистого сырья. Напомним, что рентгеновский метод исследования базируется на дифракциии рентгеновских лучей от кристаллических решеток минералов и последующей их интерферренции по вполне определенным физическим законам. Каждое кристаллическое образование имеет свой специфический набор (спектр) дифракционных отражений, по которым это соединение надежно идентифицируется и определяется количественное содержание в сложной естественной или искусственной смеси.

Однако, для идентификации относительно рентгено-аморфных соединений, с несовершенной кристаллической структурой, в частности, глинистого минерала - монтмориллонита, рентгеновского анализа недостаточно для получения полной картины фазового состава и он дополняется дериватографическим, оптико-микроскопическим и спектральным анализами.

Дериватографический анализ основан на определении различных тепловых эффектов при нагревании образца. Кривая ДТА характеризует все физико-химические процессы, происходящие в пробе при ее нагревании. Эффекты, направленные вниз - это эндотермические эффекты, идущие с поглощением тепла и свидетельствующие о разрушении исходных кристаллических или рентгено-аморфных соединений; процессах плавления и т.п. Эффекты на кривой ДТА, направленные вверх - экзотермические эффекты, происходящие с выделением тепла, и обычно говорят о процессах новой кристаллизации, выгорании топлива и т.д.

В целом эта группа исследовательских методов дает представление о вещественном составе глинистого сырья и частично о будущих свойствах изделий.

На следующем этапе проводится определение и анализ керамических свойств сырья.

Содержание крупнозернистых включений выполняют методом промывки пробы на сите 0,5 мм с последующим рассевом на ситах 5, 3, 2 и 1 мм. Данный анализ дает представление о содержании в пробе крупных каменистых включений, включений кварца, карбонатов, органики и др. На этом этапе также определяют содержание и активность крупных карбонатных включений. Результаты данного анализа используются при решении вопроса о необходимой степени диспергации исходного глинистого сырья.

Для получения информации о глинистой части пробы делают гранулометрический анализ методом пипетки, позволяющий определить размеры частиц глинистого сырья. Так глинистые минералы, имеющие размеры в несколько микрон и менее будут, естественно, находиться в таких фракциях (0,005-0,001 и менее 0,001 мм.), а, например, свободный кварц в наиболее крупных фракциях (свыше 0,01 мм). Для определения качественного и количественного состава глинистого сырья в дальнейшем данные, полученные с помощью других анализов, сверяют с результатами гранулометрического анализа.

Пластичные свойства глин характеризуются влажностью и изменяются для одной и той же глины в зависимости от количества воды. Переход глины от одной консистенции к другой совершается при определенных значениях влажности, которые получили название пределов пластичности. Влажность, при которой глина переходит из пластичного состояния в текучее, называется верхним пределом пластичности, или границей текучести. Влажность, при которой глина переходит из пластичного состояния в хрупкое, называется нижним переделом пластичности или границей раскатывания. Разность между верхним пределом и нижним пределами пластичности являются характеристикой пластичности глин, и называется числом пластичности. Определяют эту характеристику с помощью прибора Васильева. За рубежом пользуются показателем пластичности по Аттербергу.

По числу пластичности глины классифицируются как высокопластичные с числом пластичности более 25, среднепластичные - 15-25, умереннопластичные - 7-15, малопластичные - менее 7 и непластичные, которые вообще не дают пластичного теста. Показатель пластичности коррелирует с гранулометрическим составом глины и естественно с минералогическим составом, т. е. С содержанием глинистого вещества в сырье.

Исследование сушильных свойств сырья занимает весьма существенное место в лабораторно-технологических исследованиях методом пластического формования. Сушильные свойства сырца, его формуемость напрямую связаны с количеством монтмориллонита. Чем его больше, тем выше чувствительность сырья к сушке. Однако это утверждение относится к глинам с общим содержанием глинистого вещества не менее 30-40 %.

В случае с меньшим содержанием глинистого вещества также часто отмечают появление трещин при сушке, но оно возникает по причине недостаточной связующей способности массы, и тогда говорят об относительно большом количестве пылеватых частиц. На наш взгляд правильнее говорить не о пылеватых частицах вообще, а о содержании минеральной составляющей (кварца, кальцита, полевых шпатов и т. д.), представленной частицами соответствующих размеров.

В практической работе при определении чувствительности сырья к сушке чаще всего пользуются двумя методами А.Ф. Чижского и З.А. Носовой.

По ускоренному методу Чижского сформованную пластинку образца, размером 55х55х10мм облучают мощным тепловым потоком до появления на пластинке трещин. Время появления трещин (в секундах) и является критерием чувствительности глин к сушке. Источником облучения служит электрическая плитка с закрытой спиралью мощностью 800 ватт.

Этот относительно простой и быстрый метод позволяет в какой-то степени оценить чувствительность глин к сушке и условно отнести их к одной из трех групп: высокочувствительные к сушке глины, когда трещины появляются ранее 100 секунд облучения, среднечувствительные - трещины появляются через 100-180 секунд и малочувствительные, когда трещины появляются более, чем через 180 секунд.

По методу З.А. Носовой свежесформованный образец-пластинку взвешивают, измеряют объем. После чего образец сушат при комнатной температуре до воздушно-сухого состояния, взвешивают и вторично определяют объем образца.

По величине коэффициента Кч глины делятся на 3 группы: малочувствительные Кч<1, среднечувствительные Кч=1-1,5 и высокочувствительные Кч>1,5.

Хотя этот метод и является более надежным, чем ускоренный метод Чижского, на практике наблюдаются частые его расхождения с реальными результатами.

В институте ВНИИстром также разработан метод оценки чувствительности глинистого сырья к сушке, который заключается в прямом определении количества монтмориллонита в сырье. Глинистые минералы каолинит или гидрослюда не делают глину высокочувствительной. Чувствительность сырья к сушке повышают только монтмориллонитоподобные минералы, имеющие межслоевую воду в своей структуре и удаляемую при температуре до 200^oС. При удалении соответственно изменяются параметры кристаллической решетки монтмориллонита с 24 до 10 ангстрем. Этим объясняется неизбежное появление микротрещин, что и вызывает применение в этом случае различных технологических приемов для снижения их отрицательного влияния на качество продукции (введение отощителя, смягчение сроков сушки и т.д.).

Определенный по содержанию монтмориллонита показатель называется минералогическим коэффициентом чувствительности к сушке.

При оценке сушильных свойств глинистого сырья часто используют показатель критической влажности. На кривой, показывающей зависимость усадки образца и удаляемой влаги, определяют значение влажности соответствующей моменту прекращения усадки образца. Принято считать, что сырцовые изделия из данного сырья при такой влажности можно сушить уже интенсивно.

По нашему мнению, знание такой характеристики, как критическая влажность очень полезно, но методика ее определения явно не совершенна, т.к. сушка производится при температуре 100^oС. Нами отмечено, что в этом случае процесс сушки отличается от сушки при более низких температурах и более высоких влажностях, в частности значительно снижается усадка (в полтора-два раза).

Более достоверные результаты можно получить по методу Бигота, предусматривающему сушку в естественных условиях под воздействием небольшого воздушного потока. В этом случае данные по усадке совпадают с данными, полученными при дальнейших испытаниях.

Помимо этих лабораторно-аналитических методов изучения сушильных свойств глинистого сырья, нами используется лабораторная труба-сушилка, позволяющая сушить образцы при разной температуре, скорости подачи теплоносителя и его относительной влажности. Анализ характера трещинообразования играет существенную роль при выборе состава шихты, определении безопасных параметров сушки и других технологических режимов.

При исследовании процесса обжига нами применяется дериватографический анализ, о котором упоминалось ранее, дилатометрический анализ, определение спекаемости и огнеупорности.

Спекаемость - это способность керамического черепка иметь водопоглощение менее 5 % в определенном температурном диапазоне без появления деформаций (вспучивания, оплавления). Этот показатель мало используется в кирпичной промышленности, т.к. подавляющее большинство глин являются неспекающимися. Однако информация об изменении плотности и водопоглощения с повышением температуры нами используется.

Огнеупорность - свойство керамических материалов противостоять, не расплавляясь, воздействию высоких температур. Глины для производства керамических стеновых материалов и черепицы преимущественно является легкоплавкими.

Дилатометрический анализ весьма важен для выбора оптимальных режимов обжига керамических изделий.

При дилатометрическом анализе выявляется необходимая информация о происходящих при нагреве линейных изменениях образца, начале появления жидкой фазы, т.е. информация о начале интенсивного спекания в образце. Вид и количество образующейся стеклофазы в значительной степени определяют будущие эксплуатационные свойства изделий.

На дилатометрических кривых хорошо наблюдается термическое и структурное расширение образца при нагреве, относительно быстрое термическое расширение при кварцевом переходе и обратная усадка при охлаждении изделия. Также удобно наблюдать термическое соответствие основного сырья и добавок. Естественно, что коэффициенты термического расширения отдельных компонентов сырьевой смеси должны быть близкими и не приводить к появлению нежелательных микротрещин. В нашей практике режим обжига всегда задается с учетом данных дилатометрического и дериватографического анализов.

Следующий этап испытаний составляют лабораторно-технологические исследования, включающие подготовку сырья и добавок, составление шихты, ее переработку, формование, сушку и обжиг. Это весьма трудоемкая и ответственная часть исследований и ее успешное проведение зависит от полноты объема информации, полученной на стадии изучения свойств глины.

Целью лабораторно-технологических исследований является подбор шихты, получение конкретных данных о формовочных, сушильных и обжиговых свойствах подобранной шихты, прочностных характеристиках изделий, их долговечности, морозостойкости, архитектурной выразительности и т.д.

Полученная информация в результате проведенных исследований позволяет разработать технологический регламент производства керамических изделий, включающий состав шихты, параметры технологии, набор и качественный состав оборудования, прогнозировать свойства готовых изделий и т.д. Технологический регламент используется для строительства новых заводов или для реконструкции действующих.