2.5 Анализ тенденций развития уровня техники

Тенденция развития техники по приоритетным направлениям определялась на основе отобранных технических решений аналогов, найденных в результате поиска по российской БД патентов и зарубежным базам данных. Структура патентования технических достижений за исследуемый период с разбивкой по достигаемым целям представлена в таблице 5 и на соответствующей гистограмме (рисунок 7):

Таблица 5 - Структура патентования по достигаемым целям

Цели развития техники	Доля охранных документов, %
1. использование второсортного глинистого сырья	55
2. оптимизация стадии сушки кирпича-сырца	16
3. оптимизация стадии обжига кирпича-сырца	12
4. оптимизация стадии формовки кирпича-сырца	10
5. повышение функциональности кирпича (цвет, форма)	7

Рисунок 7 – Структура патентования по достигаемым целям

Таким образом, при патентовании технических решений за исследуемый период, интерес патентообладателей особенно проявляется к использованию второсортного глинистого сырья за счет его модификации добавками и повышению качества готового керамического кирпича в плане его строительных физико-механических свойств (морозостойкость, влагоемкость, прочность). При этом также проявляется интерес к оптимизации стадии формовки кирпича-сырца, дающей разнообразие внешней геометрической формы, а также внутренних пустот. Стадии сушки и обжига дорабатываются с целью снижения энергетических и временных затрат на производство при исключении растрескивания кирпича.

Цели, поставленные в данном проекте, направлены на решение приоритетных задач в этой области. В первую очередь это создание ТППЛК и ТППРК, соответствующих достигнутому уровню техники в мире и обеспечивающих соответствующие показатели по качеству изделий. Также, это создание новых модификаторов второсортного легкоплавкого глинистого сырья для получения высококачественного кирпича.

Анализ патентных документов позволил определить основные тенденции в развитии технологии:

1. Задача использования второсортного глинистого сырья решается за счет его модификации добавками минерального и органического происхождения. Широко применяются минеральные отходы различных промышленных производств, такие как шлаки, оксиды, стеклобой, зола и др. Органические добавки делают на основе торфа, опилок, донных отложений канализационных отстойников, макулатуры, нефтешламов и др. Рецепт таких модификаторов подбирается индивидуально под месторождение глины.

2. Задача оптимизации стадии сушки кирпича-сырца решается за счет правильной организации движения теплоносителя в сушилах, обработки поверхности сырца жидкостями, уменьшающими градиент влажности при сушке, контакта лицевой поверхности сырца с влагопоглощающим пористым материалом.

3. Задача оптимизации стадии обжига кирпича-сырца решается путем более эффективного распределения печных газов, обеспечивающего равномерный нагрев (охлаждение) изделий по объему садки, что уменьшает время обжига до 10-12 ч, улучшает качество изделий и экономит топливо.

4. Задача оптимизации стадии формовки кирпича-сырца решается за счет усовершенствования экструдера, а именно мундштука. Он оснащается каналами для введения смазывающих жидкостей, снижающих трение бруса и износ металлических стенок мундштука. Предлагаются конструкции мундштука с вибрационным воздействием на движущийся брус за счет электромагнитов. Для производства пустотелого кирпича разработаны вставные в мундштук износостойкие керны с возможностью перестройки их положения.

5. Задача повышения функциональности кирпича решается путем задания необходимого цвета и разнообразной формы. Первое достигается за счет специального состава шихты, например, с добавлением мела или двухслойного прессования. Второе - за счет применения фильер фигурной формы.