керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича

Формула изобретения

Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича, включающая золошлаковый материал, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит межсланцевую глину с содержанием, мас.%: SiO₂ - 41,3; Аl₂О₃ - 14,4; Fe₂O ₃ - 6,8; СаО - 9,2; MgO - 2,5; R₂O - 4,1; п.п.п. - 20,2, при следующем соотношении компонентов, мас. %: межсланцевая глина - 50-70; золошлаковый материал - 30-50.

Описание изобретения к патенту

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

Известна керамическая масса для получения кирпича следующего состава, мас.%: умеренно-пластичный лессовидный суглинок - 50-80, золошлаковый отход электростанции с содержанием горючего вещества более 35% - 10-25, среднепластичная легкоплавкая глина - 10-25 / Абдрахимов, В.З. Авторское свидетельство № 1766876. СССР SU, C04B 33/00. Керамическая масса для изготовления кирпича /В.З.Абдрахимов, Ю.М.Макрушин, Ч.С.Оразаев, К.Т.Туркстанов. - Опубл. 07.10.92. Бюл. № 37/[1].

Недостатком указанного состава является относительно низкая морозостойкость (55-81 циклов).

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления легковесного кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%: бейделлитовая глина - 70, золошлаковый материал - 30 /Абдрахимов В.З. Исследование теплопроводности теплоизоляционных изделий на основе бейделлитовой глины и золошлакового материала / В.З.Абдрахимов, В.А.Михеев, Е.С.Абдрахимова // Новые огнеупоры. -2011. - № 7. - С.50-52 / [2]. Принят за прототип.

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно высокая теплопроводность - 0,179-0,215 Вт/(м·°С).

Сущность изобретения - получение из отходов производств без применения природного традиционного сырья легковесного кирпича и повышение его качества.

Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и снижение теплопроводности легковесного кирпича.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую золошлаковый материал, дополнительно вводят межсланцевую глину с содержанием, мас.%: SiO₂ - 41,3; Al₂O ₃ - 14,4; Fe₂O₃ - 6,8; СаО - 9,2; MgO - 2,5; R₂O - 4,1; п.п.п. - 20,2, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

межсланцевая глина	50-70
золошлаковый материал	30-50

Межсланцевая глина образуется при добыче горючих сланцев на сланцеперерабатывающих заводах (на шахтах). Межсланцевая глина является отходом горючих сланцев. По числу пластичности межсланцевая глина относится к высокопластичному глинистому сырью (число пластичности 27-32) с истинной плотностью 2,55-2,62 г/см³. Химический состав межсланцевой глины представлен в таблице 1.

Таблица 1
Химический состав компонентов
Компоненты	Содержание, мас. %
	SiO2	Al2O3	Fe2 O3	СаО	MgO	R2O	SO3	п.п.п.
Межсланцевая глина	41,3	14,4	6,8	9,2	2,5	4,1	-	20,2
Золошлаковый материал	48,15	16,70	7,42	3,99	2,36	0,10	0,90	20,84

Межсланцевая глина для получения легковесного кирпича используется в качестве глинистого компонента. Имея повышенное содержание п.п.п. (потери при прокаливании более 20%, таблица 1), межсланцевая глина способствует получению легковесного кирпича с низкой плотностью, а повышенное содержание Fe₂O₃ и R₂ O способствует спеканию изделий при относительно невысоких температурах.

В качестве отощителя и выгорающей добавки для получения легковесного кирпича использовался золошлаковый материал Тольяттинской ТЭС. Химический состав золошлакового материала представлен в таблице 1. Минералогический состав золошлакового материала, мас. %: аморфизованное глинистое вещество - 10-20; огранка - 20-25; стекловидные шарики - 45-65; кварц и полевой шпат - 5-15; кальцит - 3-5; гидрогранаты, муллит и оксиды железа - 5-10; примеси - 3-7.

Имея повышенное содержание огранки, золошлаковый материал может использоваться в производстве керамических материалов и в качестве выгорающей добавки. Золошлаковый материал имеет высокую температуру плавления (140-1450^°С), низкую кажущуюся плотность (600-700 кг/м³) и хорошие теплоизоляционные свойства.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Сырьевые компоненты измельчали до прохождения сквозь сито 1,0 мм, затем компоненты тщательно перемешивали. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 20-24% (в зависимости от содержания глинистого компонента), из которой формовали кирпич, высушивали кирпич-сырец до влажности не более 8% и затем обжигали при температуре 1050°С. В таблице 2 приведены составы керамических масс, а в таблице 3 физико-механические показатели кирпича.

Таблица 2
Составы керамических масс
Компоненты	Содержание компонентов, мас.%
	1	2	3
Межсланцевая глина	70	60	50
Золошлаковый материал	30	40	50

Таблица 3
Физико-механические показатели кирпича
Показатели	Составы			Прототип
	1	2	3
Плотность, кг/м3	1380	1240	1210	-
Морозостойкость, циклы	89	87	83	-
Механическая прочность на сжатие, МПа	18,2	17,1	16,1	-
Теплопроводность, Вт/(м·°С)	0,168	0,152	0,134	0,179-0,215

Как видно из таблицы 2, легковесные кирпичи получили из отходов производств без применения природного традиционного сырья. Полученный кирпич из предложенных составов имеет более высокие физико-механические показатели, чем прототип (таблица 3).

Полученное техническое решение при использовании межсланцевой глины позволяет повысить морозостойкость и снизить теплопроводность легковесного кирпича.

Использование техногенного сырья при получении кирпича способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Абдрахимов В.З. Авторское свидетельство № 1766876. СССР SU, С04В 33/00. Керамическая масса для изготовления кирпича / В.З.Абдрахимов, Ю.М.Макрушин, Ч.С.Оразаев, К.Т.Туркстанов. - Опубл. 07.10.92. Бюл. № 37/[1].

2. Абдрахимов В.З. Исследование теплопроводности теплоизоляционных изделий на основе бейделлитовой глины и золошлакового материала / В.З.Абдрахимов, В.А.Михеев, Е.С.Абдрахимова // Новые огнеупоры. - 2011. - № 7. - С.50-52.