керамическая шихта для изготовления кислотоупорных плиток

Формула изобретения

Керамическая шихта для изготовления кислотоупорных плиток, включающая глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд и «хвосты» обогащения полиметаллических руд, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кальцийсодержащий шлак от производства белого чугуна, содержащий, мас.%: SiO ₂ - 36,34; Al₂O₃ - 13,50; Fe₂O₃ - 0,61; СаО - 40,10; MgO - 5,26; R₂O - 1,66, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

глинистая часть «хвостов» гравитации
циркон-ильменитовых руд	50-70
«хвосты» обогащения полиметаллических руд	10-20
кальцийсодержащий шлак от производства
белого чугуна, содержащий, мас.%:
SiO2 - 36,34; Al2 O3 - 13,50; Fe2O 3 - 0,61;
СаО - 40,10; MgO - 5,26; R2O - 1,66	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).

Наиболее близкой к 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. Республики Казахстан 11976, МПК С04В 33/00. Керамическая масса для изготовления кислотоупоров / Е.С.Абдрахимова. - Опубл. 16.09.2002, Бюл. №9 ] [2]. Принят за прототип.

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно высокая усадка и низкая термостойкость кислотоупорных плиток.

Техническим результатом изобретения является снижение усадки и повышение термостойкости кислотоупорных плиток.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд и «хвосты» обогащения полиметаллических руд, дополнительно вводят кальцийсодержащий шлак от производства белого чугуна при следующем соотношении компонентов, мас.%:

глинистая часть «хвостов» гравитации
циркон-ильменитовых руд	50-70
«хвосты» обогащения полиметаллических руд	10-20
кальцийсодержащий шлак от производства белого чугуна	20-30

В качестве отощителя и плавня, для снижения усадки и повышения термостойкости использовался кальцийсодержащий шлак от выплавки белого чугуна. Известно, что СаО несмотря на высокую температуру плавления в глиносодержащих массах является сильным плавнем вследствие образования с Al₂O₃ и SiO ₂ сравнительно легкоплавких соединений. Поэтому кальцийсодержащий шлак от выплавки белого чугуна применяется вместо традиционных дорогостоящих природных плавней, таких как мел, доломит и других кальцийсодержащих компонентов. Кроме того, ввод в составы керамических масс кальцийсодержащего шлака от производства белого чугуна способствует при обжиге образованию муллита. Муллит повышает термостойкость кислотоупоров. Химический состав компонентов приведен в табл.1.

Таблица 1
Химический состав компонентов
Компоненты	Содержание компонентов, мас.%
	SiO2	Al2О 3	Fe2О 3	СаО	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
Кальцийсодержащий шлак от выплавки белого чугуна	36,34	13,5	0,61	40,1	5,26	1,66	-

Производство кислотоупорных плиток осуществляли по следующей технологии: компоненты перемешивали в сухом состоянии в одновальном смесителе и полученную шихту увлажняли до влажности 18-20%, из которой затем формовали плитки размером 100×100×20 мм. Отпрессованные плитки высушивали до остаточной влажности не более 5%. Высушенные плитки обжигали при температуре 1250-1300°С, изотермическая выдержка при конечной температуре 30 мин.

Составы керамических масс приведены в табл.2, а технические свойства - в табл.3.

Таблица 2
Составы керамических масс
Компоненты	Содержание компонентов, мас.%
	1	2	3	прототип
Глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд	70	60	50	50-70
«Хвосты» обогащения полиметаллических руд	10	15	20	10-20
Кальцийсодержащий шлак от выплавки белого чугуна	20	25	30	-
Шамот	-	-	-	20-30

Таблица 3
Физико-механические показатели кислотоупоров
Показатели	Составы			Прототип
	1	2	3
Усадка, %	5,3	5,5	5,8	9,8-10,8
Морозостойкость, циклы	42	45	48	-
Термостойкость, теплосмены	10	12	13	7-9
Кислотостойкость, %	96,8	97,3	97,5	-

Как видно из табл.3, кислотоупорные плитки из предложенных составов имеют значительно ниже усадку и выше термостойкость, чем прототип.

Полученное техническое решение при использовании кальцийсодержащего шлака от выплавки белого чугуна в составах керамических масс позволит получить малоусадочные кислотоупорные плитки без деформационных искривлений.

Использование техногенного сырья при получении кислотоупоров способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для керамических 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. Республики Казахстан 11976, МПК С04В 33/00. Керамическая масса для изготовления кислотоупоров / Е.С.Абдрахимова. - Опубл. 16.09.2002, Бюл. №9.