керамическая масса для получения кислотоупоров

Формула изобретения

Керамическая масса для получения кислотоупоров, включающая глинистую часть "хвостов" гравитации циркон-ильменитовых руд и "хвосты" обогащения полиметаллических руд, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит микрокремнезем от производства ферросилиция и ферросплавов с содержанием SiO ₂ 95-98% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Глинистая часть "хвостов" гравитации циркон-ильменитовых руд	50-70
"Хвосты" обогащения полиметаллических руд	10-20
Микрокремнезем от производства ферросилиция
и ферросплавов с содержанием SiO 2 95-98%	20-30

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кислотоупоров.

Известна керамическая масса для получения кислотоупоров следующего состава, мас.%: Жана-Даурская глина - 50, пирофиллит 50 ( Абдрахимова Е.С. Кинетика изменения структуры пористости в процессе обжига кислотоупоров / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. // Известия вузов. Строительство. - 2000. - №9. - С.38 - 41.) [1].

Недостатком указанного состава является относительно низкая морозостойкость (30 циклов) и содержание в шихте дефицитной дорогостоящей Жана-Даурской тугоплавкой глины.

Наиболее близкой к заявленному изобретению является керамическая масса для изготовления кислотоупоров, включающая следующие компоненты, мас.%: глинистая часть "хвостов" гравитации циркон-ильменитовых руд - 50-70, "хвосты" обогащения полиметаллических руд - 10-20, шамот - 20-30 ( Пат. 11976. Республика Казахстан, МПК С 04 В 33/00. Керамическая масса для изготовления кислотоупоров / Е.С.Абдрахимова. - Опубл. 16.09.02, Бюл. №9. ) [2]. Принят за прототип.

Недостатком указанного состава керамической массы является низкая термостойкость.

Сущность изобретения - улучшение физико-технических свойств строительных материалов и утилизация техногенных отходов.

Техническим результатом изобретения является повышение термостойкости керамической массы.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной керамической массе для получения кислотоупоров включающей глинистую часть "хвостов" гравитации циркон-ильменитовых руд и "хвосты" обогащения полиметаллических руд, особенностью является то, что она дополнительно содержит микрокремнезем от производства ферросилиция и ферросплавов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

глинистая часть "хвостов" гравитации циркон-ильменитовых руд	50-70
"хвосты" обогащения полиметаллических руд	10-20
микрокремнезем от производства ферросилиция и ферросплавов	20-30

Микрокремнезем является техногенным сырьем производства ферросилиция и ферросплавов с содержанием аморфного SiO₂ до 95-98%. Удельная поверхность микрокремнезема находится в пределах от 6-4 м ²/10^-3 кг. Средний размер части составляет 0,25 мкм (25 10^-8 м).

Ввод в составы керамических масс микрокремнезема, имеющего низкий ТКЛР (температурный коэффициент линейного расширения) - 0,5 10^-6°С^-1 , повышает термостойкость кислотоупорных плиток. Химический состав компонентов приведен в табл.1.

Таблица 1.
Химический состав компонентов
Компоненты	Содержание компонентов, мас.%
	SiO2	Al2О 3	Fe2O 3	CaO	MgO	R2О	П.п.п.
Глинистая часть "хвостов" гравитации циркон-ильменитовых руд	58,74	21,39	6,21	1,81	1,8	1,62	7,34
"хвосты" обогащения полиметаллических руд	77,72	9,19	4,44	1,45	1,85	3,10	1,42

Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 18-22%. Формовали квадратные плитки типа ПК-1, которые высушивались до остаточной влажности не более 5% и затем обжигались при температуре 1250°С. В табл.2 приведены составы керамических масс, а в табл.3 физико-механические показатели кислотоупорных плиток.

Таблица 2.
Составы керамических масс
Компоненты			Содержание компонентов, мас.%
			1		2		5
Глинистая часть "хвостов" гравитации циркон-ильменитовых руд			70		60		50
"хвосты" обогащения полиметаллических руд			10		15		20
Микрокремнезем от производства ферросилиция и ферросплавов			20		25		30
Таблица 3.
Физико-механические показатели кислотоупоров
Показатели	Составы					Прототип
	1	2		3
Морозостойкость, циклы	125	132		141		-
Термостойкость, теплосмены	10	11		12		7-9
Кислотостойкость, %	97,3	97,7		97,9		-
Прочность при изгибе, Мпа	53	56		58		40-51

Как видно из табл.3 кислотоупорные плитки из предложенных составов имеют более высокую механическую прочность при изгибе и термостойкость.

Полученное техническое решение с применением отходов производств позволит получить термостойкие и прочные кислотоупоры. Использование производственных отходов при получении керамических кислотоупорных материалов способствует их утилизации, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для строительных керамических кислотоупорных материалов.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Абдрахимова Е.С. Кинетика изменения структуры пористости в процессе обжига кислотоупоров / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. // Известия вузов. Строительство. - 2000. - №9. - С.38-41.

2. Пат. 11976. Республика Казахстан, МПК С 04 В 33/00. Керамическая масса для изготовления кислотоупоров / Е.С.Абдрахимова. - Опубл. 6.09.02, Бюл. №9.