Basic HTML Version
Keramický zpravodaj 28 (6) (2012)
Použité suroviny a jejich vlastnosti
Jako plastická složka byl ve všech zkoušených směsích
použit žárovzdorný kaolinitický jíl B1 ve vysušeném
a pomletém stavu (komerčně dodávaný firmou LB
MINERALS s.r.o.). Vyznačuje se především dobrou slína-
vostí (teplota slinutí maximálně 1100–1150 °C), vysokou
vazností (min 70 %) a pevným hutným střepem po
výpalu. Žárovzdorné vazné jíly se používají jako vazná
a žárovzdorná složka při výrobě žárovzdorných mate-
riálů vysoké hutnosti a pevnosti za sucha i po výpalu.
Jíl B1 je také nezbytnou součástí při výrobě dlaždic,
slinutých dlaždic, obkladaček, šamotů, smaltů, pálených
střešních tašek, elektroporcelánu, komínových vložek
a užitkové keramiky. Z jílu B1 bylo připraveno šamotové
ostřivo (označeno VB1) výpalem na teplotu 1000 °C
(nárůst teploty 10 °C/min, výdrž 90 minut na maximální
teplotě).
Jako zdroj CaO v surovinové směsi byl použit uhličitan
vápenatý CaCO
3
pro analýzy (obsah CaCO
3
nad 99,5 %)
a fluidní elektrárenský úletový popílek (označován FP).
Fluidní popílky vznikají při spalování jemnozrnné směsi
práškového uhlí, popílku a vápence nebo dolomitu ve
fluidních kotlích, které spalují uhlí ve vznosu při nižší tep-
lotě (do 900 °C) než je tomu u klasického vysokoteplotní-
ho spalování (kolem 1400 °C). Zbytky fluidního spalování,
i když se vlastnosti liší díky různé kvalitě spalovaného paliva
a typu kotlů, mají několik společných charakteristických
vlastností - vyšší obsah SO
3
, obsah volného CaO (až do
15%), kalcitu (CaCO
3
) a anhydritu (CaSO
4
). Fluidní popílky
neobsahují skelnou fázi a mulit, jako je tomu u klasických
vysokoteplotních popílků. Fluidní popílky obvykle vykazu-
jí hydraulické vlastnosti (tuhnou a tvrdnou po rozmíchání
s vodou bez dalších příměsí).
Fluidní popílky mají jako klasické vysokoteplotní popílky
poměr SiO
2
: Al
2
O
3
(přibližně 2:1) zhruba zachován, ale tyto
složky tvoří jen asi 60%hmoty. K tomuto snížení dochází v
důsledku zvýšení obsahu CaO ve fluidních popílcích (prů-
měrně kolem 20 %). Další neméně významnou složkou
v průměru nad 5 % je obsah Fe
2
O
3
a SO
3
(tab. 1).
Výrazný je také nárůst volného CaO, který se pohybuje v
jednotkách procent, a určitý pokles obsahu spalitelných
látek, ve srovnání s klasickými popílky.
Surovinovásměsbylatvořenavždy60%hmot. jílema40%
hmot. neplastickou složkou (tab. 2). Takto byly připra-
veny tři směsi (B, BC a BF), a to 24 hodinovou homoge-
nizací za sucha pomletých surovin v rotačním homoge-
nizátoru.
Obr. 2
RTG difrakční analýza vzorku s obsahem mra-
morového prachu vypáleného na různé teploty
(A: anortit, L: LAS, G: gehlenit) [5]
Nejintenzivnější tvorba anortitu byla pozorována u vzorků
vyrobených z mramorového prachu (AMM) a sádrokarto-
nového odpadu (AGW) (obr. 3).
Obr. 3
RTG všech vzorků vypálených na 1300°C (A: anor-
tit) [5]
Vznik nových fází během výpalu lze sledovat pomocí DTA
(obr. 4). U vzorku s obsahem kalcitu lze pozorovat endoter-
mickou reakci (800 °C) rozkladu CaCO
3
a tři exotermické
reakce - 950 °C (tvorba gehlenitu), 980 °C (tvorba LAS fáze
z gehlenitu) a 1200 °C (krystalizace anortitu) [5]. Existence
anortitu při dané pórovitosti střepu zvyšuje jeho pevnost [6].
Vliv uhličitanu vápenatého na vlastnosti cihlářského střepu
byl detailně posuzován v [7, 8].
Cílem prezentovaného výzkumu bylo posoudit vliv dvou
zdrojů CaO (uhličitan vápenatý a fluidní popílek) ve směsi
s kaolinitickým jílem a šamotovým ostřivem na fyzikálně
mechanické vlastnosti vypáleného střepu v závislosti na mi-
neralogickém složení střepu (vznik anortitu, resp. mullitu).
Obr. 4
Termická analýza vzorku ACC s obsahem kalcitu [5]