glás s Napok október Győr A ME Kerámia és szló tanszékvezet kvezető,, egyetemi docens Miskolci Egyetem

XXII. Téglás Napok 2007. október 26-27. Győr

A ME Kerámia- és Szilikátmérnöki Tanszék kutatási tevékenysége a tégla és cserépipar számára Gömze A. László tanszékvezető, egyetemi docens

Miskolci Egyetem Kerámia- és Szilikátmérnöki Tanszék Tel:(46)565-111/2377 és (30)746-2714; Fax:(46)565-103 e-mail: [email protected]

http://keramia.uni-miskolc.hu

A ME Kerámia- és Szilikátmérnöki Tanszék kutatási tevékenysége a tégla és cserépipar számára

A Miskolci Egyetem bemutatása 1. MŰSZAKI TUDOMÁNYOK - Műszaki Anyagtudományi Kar - Műszaki Földtudományi Kar - Gépészmérnöki és Informatikai Kar 2. HUMÁN TUDOMÁNYOK - Állam és Jogtudományi Kar - Gazdaságtudományi Kar - Bölcsészettudományi Kar - Comenius Tanítóképző Főiskolai Kar - Bartók Béla Zeneművészeti Főiskolai Kar - Egészségügyi Főiskolai Kar XXII. Téglás Napok, 2007. október 26-27. Győr Dr. Gömze A. László, tanszékvezető – ME KSzMT, Tel: 06-30-7462714, Fax: 06-46-565-103 E-mail: [email protected], web: http://keramia.uni-miskolc.hu


Az ME Kerámia- és Szilikátmérnöki Tanszék szolgáltatásai a tégla, és cserépipar számára OKTATÁS: - anyagmérnök BSc Æ szilikáttechnológus - anyagmérnök MSc Æ kerámia és szilikátmérnök - Kerpely Antal Doktori Iskola Æ önálló PhD szakirány - Vállalatokhoz kihelyezett tanfolyamok KUTATÁS: - Vállalati K+F tevékenységek támogatása - Vállalati innovációs tevékenység támogatása - Pályázatokban közreműködés, mint konzorciumi tag (kutatóhely) XXII. Téglás Napok, 2007. október 26-27. Győr Dr. Gömze A. László, tanszékvezető – ME KSzMT, Tel: 06-30-7462714, Fax: 06-46-565-103 E-mail: [email protected], web: http://keramia.uni-miskolc.hu


Vállalati K+F tevékenység támogatása ALAPKUTATÁSSAL: - Anyagszerkezeti és morfológiai vizsgálatok - Anyagtudományi vizsgálatok - Fizikai, matematikai, mechanikai, termikus és reológiai modellezés ALKALMAZOTT KUTATÁSSAL: - Tulajdonság-rendszer fejlesztés - Termékfejlesztés - Technológia fejlesztés - Gép és berendezés diagnosztika - fejlesztés XXII. Téglás Napok, 2007. október 26-27. Győr Dr. Gömze A. László, tanszékvezető – ME KSzMT, Tel: 06-30-7462714, Fax: 06-46-565-103 E-mail: [email protected], web: http://keramia.uni-miskolc.hu


Vállalati innovációs tevékenység támogatása alkalmazott kutatással

- Alapanyagok, mázak és adalékanyagok bevizsgálása - Keverékösszetételre receptek kidolgozása, termékfejlesztés - Technológiai műveletek és folyamatok vizsgálata, elemzése fejlesztése -Technológiai gépek, berendezések diagnosztikai vizsgálata méretezése

XXII. Téglás Napok, 2007. október 26-27. Győr Dr. Gömze A. László, tanszékvezető – ME KSzMT, Tel: 06-30-7462714, Fax: 06-46-565-103 E-mail: [email protected], web: http://keramia.uni-miskolc.hu


Alapanyagok és mázak bevizsgálása a., Anyagszerkezet jellemzése, ásványi összetétel meghatározása b., Apríthatósági és őrölhetőségi vizsgálatok c., Reológiai vizsgálatok d., Súrlódási és folyási vizsgálatok e., Szemcseméret (fajlagos felület) és szemcseszerkezeti vizsgálatok f., Tömörödési, zsugorodási vizsgálatok g., Száríthatósági, égethetőségi vizsgálatok h., Termoanalitikai vizsgálatok (DTA, TG, DTG, DSC) i., Keverékösszetételre receptek kidolgozása



A gyártott termék vizsgálata, fejlesztése a. b.

c.

d.

e.

Morfológiai vizsgálatok (SEM, EDS, WDS) Termikus vizsgálatok •Fajhő, fázisátalakulások • Hővezetés mérése (30x30x10 cm) 10°C ≤ T ≤ 80°C • Meleg hajlítószilárdság • Hősokkállóság javítása Makroszerkezeti vizsgálatok • Pórusszerkezet vizsgálat • Vízfelvétel, fagyállóság •Adalékanyagok hatása Mechanikai vizsgálatok • Keménység (mikro, makro), Kopásállóság • Mechanikai szilárdság (nyomó, hajlító, húzó) növelése • Ütésvizsgálatok Mázvizsgálatok •Mázak, festékek tapadószilárdsága (Karcvizsgálat) •Mázfejlesztés XXII. Téglás Napok, 2007. október 26-27. Győr Dr. Gömze A. László, tanszékvezető – ME KSzMT, Tel: 06-30-7462714, Fax: 06-46-565-103 E-mail: [email protected], web: http://keramia.uni-miskolc.hu


Technológiai műveletek és folyamatok vizsgálata, fejlesztése a.

Nyersanyag előkészítő műveletek vizsgálata optimalizálása

b.

Alakadás-technológiai műveletek vizsgálata - optimalizálása • Lejátszódó folyamatok feltárása • Sajtoló erők alakulásának mérése • Alakító szerszámok geometriájának és anyagának hatása

c.

Szárítási vizsgálatok, száradási érzékenység meghatározása

d.

Hőkezelési, szinterelési technológiai műveletek vizsgálata optimalizálása • Hőeloszlás kimérése • Füstgázelemzés • Zsugorodás, izzítási veszteségek • Anyagszerkezet, morfológia

e.

Finiselő műveletek vizsgálata - optimalizálása • Csiszolás, polírozás, köszörülés, mázazás XXII. Téglás Napok, 2007. október 26-27. Győr Dr. Gömze A. László, tanszékvezető – ME KSzMT, Tel: 06-30-7462714, Fax: 06-46-565-103 E-mail: [email protected], web: http://keramia.uni-miskolc.hu


Nyersanyag előkészítő műveletek vizsgálata, optimalizálása 35

2

BET-féle fajlagos felület [m/g]

30 25 20

Dunántúli Dunántúli I. Dunántúli II.

15 10 5 0 0

20

40

60

120

240

Őrlési idő [perc]

Az őrlési idő hatása egy dunántúli bányaagyag fajlagos felületének nagyságára



Nyersanyag előkészítő műveletek vizsgálata, optimalizálása Őrlési idő hatása az ásványi összetételre (Kelet-magyarországi szürke agyag) 70 60

38,4

40

20,8 13,7

12,7

9,3

9

8,2

21,1

18,6 9,3

11,2

Illit

10

Kvarc

20

37,7

36,1

22,8 23,5 23,8

Albit

30

Muszkovit

Anyag (%)

50

0 0

20

40

120

Örlési idő (perc)

Az őrlési idő hatása egy kelet-magyarországi bányaagyag ásványi összetételére



Közreműködés keverékösszetételek (receptek) kidolgozásában TERMÉKFEJLESZTÉS

CÉL: A tégla-, és cserépipari termékek hő- és hangszigetelésének növelése a befoglaló geometriai méretek növelése nélkül úgy, hogy mechanikai szilárdsága és fagyállósága lehetőség szerint ne, vagy csak minimális mértékben csökkenjen. 0≤ L ≤70 mm

Az Épületkerámia-ipari Vállalatnál (Gömze A.L. – Péter Gy. – Hartman T.) 1974-ben elvégzett vizsgálat. NME-Szilikátgépész csoport (Gömze-Szaladnya) 1978 kísérletekkel igazolta XXII. Téglás Napok, 2007. október 26-27. Győr Dr. Gömze A. László, tanszékvezető – ME KSzMT, Tel: 06-30-7462714, Fax: 06-46-565-103 E-mail: [email protected], web: http://keramia.uni-miskolc.hu


A tégla és cserépipari termékek fejlesztése során ténylegesen elérni kívánt célok • Az össz-pórustérfogat növelése a pórusok geometriai méreteinek egyidejű csökkentése mellett. • Olyan pórusszerkezet kialakítása, amelynek köszönhetően a szárítás és égetés energiaköltségei szintentarthatók – esetleg csökkenthetőek (PÓRUSKÉPZŐ ADALÉKANYAGOK HASZNÁLATA)



Pórusképző adalékanyagok csoportosítása

Természetes ↔ Mesterséges Ásványi eredetű ↔ Növényi eredetű Éghető (hőt termelő) ↔ Nem éghető Megújuló ↔ Nem megújuló Egyéb (ipari hulladékok)



A téglaiparban leggyakrabban használt megújuló pórusképző adalékok hatása a kiégetett kerámia cserép mikroszerkezetére

Fűrészpor

Rizshéj

Napraforgóhéj



A téglaiparban leggyakrabban használt megújuló pórusképző adalékok hatása a kiégetett kerámia cserép makroszerkezetére

Rizshéj Szénpor A bekeverési arány minden esetben 4 m%

Rizshéj-szénpor keverék



A pórusképző adalékanyagok hatása az extrudált termék geometriai méretváltozására és az izzítási veszteségre

LS

33,8

Lineáris (LS0) Lineáris (LSL7) Lineáris (LSN7) Lineáris (LSN4) Lineáris (LSF7) Lineáris (LSR7) Lineáris (LSF4) Lineáris (LSR4) Lineáris (LSP7) Lineáris (LSP4) Lineáris (LSL4)

nyers d mm

33,7 33,6 33,5 33,4 33,3 33,2 33,1 33 32,9 0

1

2

3

4

5

6

Idő [min]

7

8

9

10

11

21,00

Tömegvesztés az égetés során

Préselési (nyers) átmérő [mm]

33,9

LS

Lineáris (LS0) Lineáris (LSL7) Lineáris (LSN7) Lineáris (LSN4) Lineáris (LSF7) Lineáris (LSR7) Lineáris (LSF4) Lineáris (LSR4) Lineáris (LSP7) Lineáris (LSP4) Lineáris (LSL4)

LOF wt%

20,00 19,00 18,00 17,00 16,00 15,00 14,00 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Darabszám



A kiégetett tégla (kerámia cserép) anyagszerkezete

4 m% rizshéjjal adagolt

4 m% napraforgó héjjal adagolt



A pórusméretek csökkentésének lehetőségei •A pórusképző adalékanyagok „túlőrlése” dmin ≤ 1 mm •ŐRLÉSSEL nagy fajlagos felületű alapanyag szemcseszerkezet előállítás és alkalmazása a formázáshoz 50 nm ≤ dmax ≤ 1 μm •A vákuum csökkentése, vagy megszüntetése az extrudálás során •A formázási víztartalom növelése



A víztartalom növelésének korlátai Szárítás szabad levegőn (gyári keverék) / Drying in air(mix used by WT Zrt. plant)

96,35%

100%

96,10%

90%

93,50%

92,32%

92,61%

91,32%

90,65% 85,87%

85,40%

85,22%

78,74%

77,67%

77,38%

89,32%

80% vízzel kitöltött pórustérfogat / pore volum e filled by w ater

70% 60%

Térf ogatv áltozás /Vol. change (%) A v ízzel és szilárd szemcs.l kitöltött térf . arány /rate of pore v ol f illed by wat. and solid

50% 0

2

4

6

8

24

26

28

Idő / Tim e (h)

Szárítás szárítószekrényben (gyári keverék) / Drying in Drying box (mix used by WT Zrt. plant)

Térfogatváltozás és pórustérfogat arány (%) /change of vol. and rate of vol. pores

Térfogatváltozás és pórustérfogat arány (%) /change of vol. and rate of vol. pores

zsugorodás / shrikage

zsugorodás / shrinkage 100%

93,46%

90%

90,13%

87,10%

85,94%

92,11%

85,29%

85,18%

84,77%

65,92%

65,76%

65,52%

88,38%

80%

vízzel kitöltött pórustérfogat / 81,47% pore volum e filled by w ater

70% 60%

74,80%

Térf ogatv áltozás /Vol. change (%)

A v ízzel és szilárd szemcs.l kitöltött térf . arány /rate of pore v ol f illed by wat. and solid

50% 0

2

4

6

8

24

26

28

Idő / Tim e (h)



Az égetési hőmérséklet hatása a tatai (65%) és beledi (35%) agyagkeverékből készült kerámiák porozitására (A.) és nyomószilárdságára (B.)

A

B



Tégla- és cserépipari alapanyagok szemcseméret csökkentésének korlátai Őrlési idő hatása az ásványi összetételre (Kelet-magyarországi szürke agyag) 70 60

38,4

40

13,7 9,3

9

8,2

21,1

18,6 9,3

11,2

Illit

10

20,8 12,7

Albit

20

37,7

36,1

22,8 23,5 23,8

Muszkovit

30

Kvarc

Anyag (%)

50

0 0

20

40

120

Örlési idő (perc)



A kvarctartalom növelhetőségének vizsgálata

A

B

A hozzáadott kvarcliszt mennyiségének hatása a tatai (65%) és beledi (35%) agyagkeverékből 1015 °C-on készült kerámiák porozitására (A.) és hajlítószilárdságára (B.) XXII. Téglás Napok, 2007. október 26-27. Győr Dr. Gömze A. László, tanszékvezető – ME KSzMT, Tel: 06-30-7462714, Fax: 06-46-565-103 E-mail: [email protected], web: http://keramia.uni-miskolc.hu


A kvarcliszt viselkedése a magas víztartalmú téglaipari bányaagyagokban

a: adszorpciós réteg b: kationok diffúziós rétege m: a molekulák száma a magban R1: a mag sugara R2: a kolloid részecske sugara R3: a micella sugara

[(SiO2)m*nSiO32-*2(n-x)H+]*2x*H+ XXII. Téglás Napok, 2007. október 26-27. Győr Dr. Gömze A. László, tanszékvezető – ME KSzMT, Tel: 06-30-7462714, Fax: 06-46-565-103 E-mail: [email protected], web: http://keramia.uni-miskolc.hu


Példák a ME Kerámia- és Szilikátmérnöki Tanszék által előállított szubmikronos és nano pórusszerkezetű kerámiákra



Innovációs K+F együttműködő partnereink a tégla- és cserépiparban Baranya Tégla Kft. Berényi Téglaipari Kft. CREATON Hungary Kft. Drayton Beaumont Kilns Ltd. Engineering Labor – Wienerberger AG Hajdú Tégla Kft. Mályi Tégla Kft. Leier Magyarország Holding ZRt. Tondach Magyarország ZRt. Wienerberger Téglaipari ZRt. XXII. Téglás Napok, 2007. október 26-27. Győr Dr. Gömze A. László, tanszékvezető – ME KSzMT, Tel: 06-30-7462714, Fax: 06-46-565-103 E-mail: [email protected], web: http://keramia.uni-miskolc.hu


A kvarctartalom növelhetőségének vizsgálata

Köszönöm a figyelmet! Dr. Gömze A. László [email protected] 46/565-111/15-66 Miskolci Egyetem Kerámia- és Szilikátmérnöki Tanszék http://keramia.uni-miskolc.hu XXII. Téglás Napok, 2007. október 26-27. Győr Dr. Gömze A. László, tanszékvezető – ME KSzMT, Tel: 06-30-7462714, Fax: 06-46-565-103 E-mail: [email protected], web: http://keramia.uni-miskolc.hu

glás s Napok október Győr A ME Kerámia és szló tanszékvezet kvezető,, egyetemi docens Miskolci Egyetem

Recommend Documents