сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий
Классы МПК: | C04B35/14 на основе диоксида кремния |
Автор(ы): | Макарова Ирина Альбертовна (RU), Лохова Наталья Алексеевна (RU), Макарова Альбина Леонидовна (RU), Дмитриева Анна Сергеевна (RU), Серышева Екатерина Павловна (RU), Секисова Анна Сергеевна (RU), Руднева Анна Алексеевна (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2012-12-04 публикация патента:
20.07.2014 |
Изобретение предназначено для производства стеновых керамических изделий. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости. Сырьевая смесь включает, мас.%: пыль газоочистки производства ферросплавов 63,6 - 68,6; закарбонизованный суглинок 27,3 - 29,4; минеральный шлам газоочистки рекультивируемого шламонакопителя производства алюминия 2,0 - 9,1. Морозостойкость смеси составляет 75 циклов. Обжиг полуфабриката производят при температуре 950оС. 1 табл.
Формула изобретения
Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий, включающая кремнеземистый компонент, закарбонизованный суглинок и интенсификатор спекания, отличающаяся тем, что в качестве кремнеземсодержащего компонента применяется пыль газоочистки производства ферросплавов, а в качестве интенсификатора спекания используется минеральный шлам газоочистки рекультивируемого шламонакопителя производства алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
пыль газоочистки производства ферросплавов 63,6-68,6;
закарбонизованный суглинок 27,3-29,4;
минеральный шлам газоочистки 2,0-9,1.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления керамических стеновых изделий.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является сырьевая смесь, включающая, мас.%: микрокремнезем 60,9 - 61,4; суглинок 22,5 - 26,1; пыль электрофильтров 13,0 [патент РФ № 2317277, С04В 35/14].
Недостатком известной композиции является то, что стеновые материалы, изготовленные на ее основе, обладают относительно низкими показателями морозостойкости.
Технический результат - повышение морозостойкости изделий.
Указанный технический результат достигается тем, что сырьевая смесь содержит в качестве кремнеземистого компонента пыль газоочистки производства ферросплавов, а в качестве интенсификатора спекания используется минеральный шлам газоочистки рекультивируемого шламонакопителя производства алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
пыль газоочистки производства ферросплавов 63,6 - 68,6;
закарбонизованный суглинок 27,3 - 29,4;
минеральный шлам газоочистки 2,0 - 9,1.
Пыль газоочистки производства ферросплавов является дисперсным отходом с удельной поверхностью 25 34 м2/г и содержанием аморфного оксида кремния до 75,14 мас.%. Химический состав пыли газоочистки производства ферросплавов, мас.%: SiO2 70,63-75,14; Fe2 O3 1,76-1,78; MgO 1,77-2,44; Na2O 0,94-1,15; K2O 1,33-3,25; Al2O3 1,09-1,43; CaO 0,54-062; ППП.9,82-11,39.
Закарбонизованный суглинок Анзебинского месторождения содержит, мас.%: SiO 2 - 54,94; в т.ч. SiO2 своб. - 30,43; Al 2O3 - 12,58; TiO2 - 0,72; Fe 2O3 - 3,88; FeO - 1,45; CaO - 5,90; MgO - 5,50; R2O - 4,71; SO3 - 0,33; ППП - 10,29; в т.ч. орг. - 0,31. Суглинок относится к умеренно пластичному сырью, с низкой чувствительностью к сушке.
Минеральный шлам газоочистки производства алюминия образуется в результате очистки электролизных газов. Шлам перекачивается по технологическому трубопроводу в шламонакопитель. Исходный размер частиц минерального шлама соответствует 7 20 мкм. После рекультивации шламонакопителя минеральный шлам газоочистки представляет собой однородный, сыпучий, дисперсный продукт. Минеральный шлам газоочистки рекультивируемого шламонакопителя содержит, мас.%: Al2O3 - 38,6; CaO+CaF - 3,4; F - 15,8; Na2SO4 - 12; SiO2 - 0,3;Fe2O3 - 1,6; С - 28,3.
Сочетание пыли газоочистки производства ферросплавов, закарбонизованного суглинка и минерального шлама газоочистки рекультивируемого шламонакопителя производства алюминия способствует образованию долговечных кристаллических фаз и рациональной пористой структуры материала.
Пример. Для приготовления сырьевой смеси используют пыль газоочистки производства ферросплавов; закарбонизованный суглинок; минеральный шлам газоочистки.
Процесс приготовления смеси включает следующие операции.
Суглинок предварительно измельчают до размера частиц 1 мм и менее.
Сухие компоненты тщательно перемешивают, затем увлажняют до 19 мас.%, при одновременном гранулировании смеси на тарельчатом грануляторе.
Из полученной гранулированной сырьевой смеси формуют изделия методом полусухого прессования при удельном давлении прессования 20 МПа.
Затем полуфабрикат сушат при температуре 100 - 110°С до постоянной массы и обжигают при температуре 950°С.
Примеры составов, физико-механические свойства обожженных изделий приведены в табл.1 и 2.
Таблица 1 | |||
Компоненты | Содержание ингредиентов в составе | ||
1 | 2 | 3 | |
Пыль газоочистки производства ферросплавов | 68,6 | 66,0 | 63,6 |
Закарбонизованный суглинок | 29,4 | 27,3 | 27,3 |
Минеральный шлам газоочистки | 2,0 | 5,7 | 9,1 |
Таблица 2 | ||||
Показатель | Состав | Прототип | ||
1 | 2 | 3 | ||
Температура обжига, °С | 950 | 950 | 950 | 800 |
Прочность при сжатии, МПа | 18,0 | 16,1 | 14,2 | 26,0-27,4 |
Средняя плотность, кг/м3 | 1330 | 1340 | 1350 | 1267 - 1380 |
Водопоглощение, мас.% | 27,3 | 30,5 | 28,6 | 32,3 - 34,5 |
Коэффициент размягчения | 0,90 | 1,17 | 0,89 | 1,10 - 1,30 |
Морозостойкость, цикл | 75 | 75 | 75 | 35 |
Класс C04B35/14 на основе диоксида кремния