Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Приоритетным направлением развития промышленности строительных материалов и изделий в настоящее время является решение задачи повышения конкурентоспособности продукции как на отечественном, так в перспективе и на зарубежном рынке. Выполнение этой задачи определяется обеспечением высокого качества продукции, радикальным снижением производственных затрат, ресурсо-емкости технологических операций, снижением себестоимости и цены продукции.
Цикл исследований и разработок, представляемых в диссертации в виде научного доклада, непосредственно связан с указанным приоритетным направлением и посвящен решению важной научно-инженерной проблемы - обоснованию условий синтеза и созданию энергосберегающей технологии производства керамических пигментов, предназначаемых для получения различных'строительных материалов с повышенными архитектурно-декоративными характеристиками.
Несмотря на временный спад производства строительных материалов,
интерес к пигментам и, в первую очередь, к наиболее высококачественным
из них - керамическим пигментам непрерывно возрастает в связи с
возможностями повышения качества и конкурентоспособности
окрашиваемых с их применением материалов и изделий - декоративных
бето; і^з для полов и наружных покрытий, цветного лицевого силикатного
кщуча-іл, цементно-песчаной черепицы, -азосиликатных отделочных плит.
Такие пигменты необходимы приизготовлении новых цветных глазурей
для строительной керамики, в производстве красок, пластмасс и другой
продукции. '
Выпускаемые промышленностью керамические пигменты остаются пока весьма дорогостоящими, что обуслі. длено повышенной ресурсо - и, п первую очередь, энергоемкостью их технологии; ассортимент же выпускаемых пигментов не отвечает возрастающим па рынке требованиям к их качеству. Поэтому исследование во'росов синтеза высококачественных пигментов и обоснование ресурсосберегающей технологии их производства представляется актуальной и в прикладном отношении важной проблемой. Это тем Ъоз ;е является необходимым, поскольку до настоящего времени отсутствуют комплексные научные данные по зтоГі проблеме, а имеющиеся материалы, носят противоречивый характер, что ' препятствует решению практических задач совершенствования технологии пигментов.
ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является обоснование условий синтеза пигментов с повышенными цветовыми, механическими,-физико-химическими, термическими и эксплуатационными свойствами и разработка новой,
энергосберегающей технологии, обеспечивающей снижение производственных затрат и себестоимости.
Научно-технические возможности создания производства эффективных пигментов связываются нами с реализацией двух принятых в работе взаимообусловленных и взаимозависимых направлений: с изменением принципов подготовки исходных компонентов и их смесей для возможности последующего проведения ускоренного синтеза хромофорных фаз; с обоснованием параметров и разработкой технологических приемов организации синтеза, аппаратурным оформлением новой ресурсосберегающей технологии.
.Эта цель достигалась комплексным решением следующих задач:
обоснованием, исследованием, созданием и внедрением нового, энергосберегающего способа безкапселыюго обжига брикетов,прессуемых из механо-химически активизированного сухого порошка, увлажняемого минимально необходимым количеством воды с поверхностно-активными добавками; .
выбором и испытанием технологического оборудования, обеспечивающего резко сокращенную продолжительность технологического цикла производства пигментов.
обоснованы новые условия синтеза керамических пигментов с
повышенными цветовыми, механическими, физико-химическими и
другими эксплуатационными свойствами; ' '
обоснована и исследована энергосберегающая технология производства керамических пигментов, включающая комплекс приемов организации процессов синтеза - сухой способ подготовки шихты, прессование брикетов с существенно' ограниченным за счет введения пластификатора содержанием жидкой фазы, безкапсельный скоростной обжиг брикетов с резким охлаждением полученного спека;
экспериментально установлены рациональные технические параметры процесса подготовки шихты по сухому способу и показано, что основой процесса приготовления шихты по этому способу является не увеличение дисперсности ее компонентов, а их механо-химическая активизация в ходе измельчения и перемешивания, обеспечивающая
-5-.
"притирание" частиц и образование в результате этого начальных физико-химических связей компонентов-участников, реакции синтеза ;
получены интерполяционные модели для функциональных связей " светлота У - насыщенность Р" глазурных покрытий, изготовленных с применением синтезированных пигментов.
ДОСТОВЕРНОСТЬ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ обеспечена применением в исследованиях научно обоснованных методик производства экспериментов. Экспериментальные данные контролировались с приемлемой статистической воспроизводимостью. Достоверность подтверждается положительными результатами реализации разработок.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ состоит в создании пигментов, обладающих высокой коммерческой конкурентоспособностью при производстве глазурных покрытий керамики и других строительных материалов, внедрении в производство энергосберегающей-технологии, обеспечивающей сокращение продолжительности производственного цикла и снижение энергетических аатрат.
ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ, Полученные в работе результаты использованы на Воронежском керамическом заводе (ВКЗ), Кучинском керамическом комбинате, в НПО "Стройкерамика" и в практике ряда высших учебных заведений при изложении специальных и общеинженерных курсов - Белгородской Государственной технологической' академии стройматериалов, Воронежской Государственной архитектурно-строительной академии, Воронежской Государственной технологической акад/.'Мі и.
ЛЛРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации доложены на семинаре МинпромстройматериаловСССР "Развитие автоматизированных систем управления и автоматизированных производственных процессов" (Москва, октябрь,1984), на V Всесоюзной конференции по плазменным ускорителям и ионным инжекторам (Москва, 19-21 октября, 1982), на семинаре-совещании "Неорганические пигменты и их применение в народном хозяйстве"(г. Челябинск, 9-11 нюня, 1992 г.), на Международной конференции "Ресурсо- и энергосберегающие технологии строительных материалов" (г.Белгород, 2G-29 сентября 1995г), на совещании в "НИИСТРОЙКЕРАМИКА" (г.Железподорожный, Московской обл. 193Gr.), на Всесоюзном совещании "Керамика-8б"(г.Москва, 1986), а также истюльзованы при проведении технических совещаний в Великобритании, Германии, Испании, Италии, США и Японии.
В 1978 и 1985г работа отмечена двумя бронзовыми, а в 198.1 и 1987г
- двумя Серебряными медалями ВДНХ; внедренная новая энергосберегающая технология удостоена Диплома 1 степени ВДНХ за 1987г. Эта технология явилась основой для награждения ВКЗ Сертификатом качества, Золотой Звездой и премией Исполнительного комитета Всемирной производственной ассоциации (Мадрид, Испании, 28.11.1995г.), а также присуждением заводу в 1995г статуса "Лидер экономики".
ПУБЛИКАЦИИ. По результатам обобщенных в научном докладе исследований опубликовано 15 научных работ, получено 12 авторских свидетельств, подготовлено 3 научно-технических отчета по НИР, зарепістрироваші: х в ВНТИ центре.
Основные научные публикации в печати, научно-технические отчеты по НИР, авторские свидетельства, фотодокументы промышленных установок и вспомогательного оборудоиания для реализации позой технологии и документы о внедрении результатов приведены в прилагаемом отдельном томе "Приложения", который следует рассматривать как составную часть настоящей диссертации, представленной в виде научного доклада.
АВТОР ЗАЩИЩАЕТ: .
- систему представлений и новые принципы организации химико-
технологических процессов синтеза керамических пигментов повышенного
качества и коммерческой конкурентоспособности;
т совокупность приемов энергосберегающей технологии получения керамических пигментов;
* результаты экспериментальных-исследований условий получения и оцейок качественных характеристик широкой номенклатуры пигментов;'
результаты промышленной проверки, рекомендуемые режимы it параметры предложенной технологии;
результаты практической реализации разработок и их техникой экономическую эффективность.
