Введение
ГЛАВА 1. Использование техногенного и природного сырья в производстве стеновых керамических материалов (аналитический обзор) 16
1.1 Проблемы сырьевой базы предприятий стеновых керамических материалов 16
1.2 Предпосылки использования техногенных отходов в производстве керамических стеновых материалов 19
1.3 Отечественный и мировой опыт производства изделий стеновой керамики из неспекающегося малопластичного природного и техногенного сырья 1.3.1 Стеновая керамика из тощих неспекающихся суглинков 24
1.3.2 Отечественный опыт использования техногенных отходов в производстве стеновой керамики 27
1.3.3 Зарубежная практика производства изделий стеновой керамики из техногенного сырья 30
1.4 Заключение по 1-й главе. Постановка цели и задач
исследования 34
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследований. анализ и оценка техногенного и природного сырья 37
2.1 Структурно-методологическая схема исследований 38
2.2 Методы исследований 39
2.3 Результаты исследований исходных компонентов
2.3.1 Отходы обогащения железных руд 44
2.3.2 Отходы углеобогащения 53
2.3.3 Глинистые породы 66
2.3.4 Корректирующие добавки - отходы промышленного производства 75
2.4 Особенности термических превращений неспекающегося
малопластичного природного и техногенного сырья 80
Выводы по 2-й главе з
ГЛАВА 3. Теоретические предпосылки и технологические принципы формирования матричной структуры керамических материалов на основе техногенного и природного сырья 87
3.1 Теоретические предпосылки получения композиционных керамических материалов из малопластичного неспекающегося сырья 90
3.1.1 Анализ моделей структур изделий стеновой керамики 91
3.1.2 Моделирование матричной структуры керамических материалов на основе техногенного и природного сырья 99
3.2 Способы формирования структуры керамических стеновых материалов и их влияние на физико-механические свойства изделий 100
3.2.1 Способ механического смешивания компонентов шихты 102
3.2.2 Исследование комкуемости тонкодисперсных отходов на грануляторах тарельчатого типа 109
3.2.3 Способ грануляции техногенного сырья с покрытием гранул спекающимся составом на турболопастных смесителях-грануляторах 120
3.2.4 Особенности грануляции глинистого малопластичного неспекающегося сырья 125
3.3 Сравнительный анализ структур керамического черепка на основе малопластичного неспекающегося глинистого и техногенного сырья 128
3.3.1 Матричная структура керамического черепка из малопластичного глинистого сырья 129
3.3.2 Структура керамического черепка, полученного при разных способах формирования пресс-порошка из техногенного сырья 131
Выводы по 3-й главе 135
ГЛАВА 4. Оптимизация технологических режимов производства керамических материалов матричной структуры 136
4.1 Свойства керамических материалов матричной структуры на основе техногенного и природного сырья 136
4.1.1 Оптимизация состава шихты на основе отходов обогащения железных руд 136
4.1.2 Оптимизация состава шихты на основе отходов углеобогащения 139
4.2 Влияние фракционного состава, влажности пресс-масс и давления прессования на физико-механические свойства изделий 145
4.3 Оптимизация режимов обжига керамических стеновых материалов из техногенного и природного сырья 157
4.4 Исследование тепло- и массообменных процессов. Расчеты режимов обжига керамических изделий из отходов 169
4.5 Математическая обработка результатов оптимизации технологических параметров 182
Выводы по 4-й главе 194
ГЛАВА 5. Исследование процессов структурообразования стеновых керамических материалов матричной структуры из техногенного и природного сырья 196
5.1 Особенности процессов, протекающих при обжиге керамических стеновых материалов матричной структуры 196
5.1.1 Процессы внутри гранул 198
5.1.2 Процессы на поверхности раздела 200
5.2 Структура стеновых керамических материалов на основе техногенного и природного сырья 203
5.2.1 Процессы структурообразования керамических изделий на основе отходов обогащения железных руд 204
5.2.2 Процессы структурообразования керамических изделий на основе отходов углеобогащения 222
5.3 Исследование особенностей поровой структуры стеновых керамических материалов на основе техногенного и природного сырья 241
5.3.1 Пористая структура керамических изделий на основе
отходов обогащения железных руд 242
5.3.2 Пористая структура керамических изделий на основе отходов углеобогащения 247
5.4 Исследование влияния температуры обжига на процессы структурообразования в керамических изделиях матричной
структуры 251
Выводы по 5-й главе 259
ГЛАВА 6. Исследование влияния корректирующих добавок на декоративные свойства и структуру стено вых керамических материалов из техногенного и природного сырья 261
6.1 Регулирование декоративных свойств стеновых керамических материалов на основе техногенного сырья 261
6.1.1 Объемное окрашивание керамических изделий на основе отходов обогащения железных руд добавками чистых химических соединений 262
6.1.2 Исследование влияния корректирующих добавок из промышленных отходов на декоративные свойства композиционных керамических материалов 267
6.2 Влияние корректирующих добавок на структурообразование
керамических изделий из техногенного сырья 272
6.2.1 Исследование влияния добавки волластонита на структурообразование керамических изделий из техногенного и природного сырья 273
6.2.2 Исследование влияния добавки ванадиевого шлака на структурообразование керамических изделий на основе шламистой части отходов обогащения железных руд 278
Выводы по 6-й главе 286
ГЛАВА 7. Результаты опытно-заводского производства стеновых керамических материалов матричной структуры из техногенного и природного сырья 288
7.1 Технология получения опытных партий керамического
кирпича 288
7.2 Характеристика гранулированных пресс-порошков для производства керамического кирпича из промышленных отходов 294
7.3 Результаты производственных испытаний и оценка эксплуатационных свойств полученных керамических стеновых материалов
2 7.3.1 Изучение свойств керамического кирпича 298
7.3.2 Структура и фазовый состав керамического черепка 309
7.4 Разработка технологического регламента производства и внедрение технологии стеновых керамических материалов при проектировании заводов полусухого прессования 319
7.4.1 Технологический регламент производства керамического кирпича из шламистой части отходов обогащения железных руд 320
7.4.2 Технологическая схема и регламент производства керамического кирпича из углеотходов 322
7.4.3 Внедрение способа производства керамического матричного композита на основе малопластичного неспекающегося техногенного и природного сырья на стадии разработки проектной документации 329
7.5 Предложения по комплексной переработке отходов обогатительных фабрик 331
Выводы по 7-й главе 334
Основные выводы 337
Список литературы 341
