Патент на изобретение №2263088
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ВЫСОКОПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ
(57) Реферат:
Предлагаемое изобретение относится к производству керамических материалов ячеистой структуры и может быть использовано для изготовления строительных конструкций. Технический результат – повышение прочности, снижение себестоимости материала, расширение сырьевой базы. Сырьевая смесь для приготовления керамических материалов высокопористой ячеистой структуры включает компоненты в следующем соотношении, мас. %: микрокремнезем 8,06-8,31, зола-унос 56,30-58,20, алюминиевая пудра 0,40-0,42, моющее средство «Тайга» 0,40-0,42, карбоксиметилцеллюлоза натрия 0,81-0,98, хлористый кальций 0,17-0,19, вода 32,20-33,54. Способ изготовления керамических материалов высокопористой структуры из сырьевой смеси включает приготовление смеси, формование, вибровспучивание, сушку при температуре 100°С и обжиг при температуре 900°С. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Предлагаемое изобретение относится к производству керамических материалов ячеистой структуры и может быть использовано для изготовления легковесных изделий строительных конструкций. Известны сырьевые смеси, включающие диатомит, опилки и т.п. Наиболее близким аналогом является сырьевая смесь, включающая золу-унос, кремнеземистый компонент и выгорающие добавки (порообразователи) [заявка ФРГ №3207623, опубл. 29.09.1983, кл. С 04 В 21/00]. Недостатком указанной смеси является необходимость использования локально залегающего или дорогостоящего (цеолит, диатомит, полистирол и др.) сырья, высокая средняя плотность материала. Технический результат – снижение средней плотности материала, расширение сырьевой базы. Технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для приготовления керамических материалов высокопористой структуры, включающая золу-унос, кремнеземистый компонент, порообразователь и воду, дополнительно содержит хлористый кальций, в качестве кремнеземистого компонента – микрокремнезем с удельной поверхностью более 25 тыс. см2/г и содержанием аморфного SiO2 90-95%, в качестве порообразователя – алюминиевую пудру, моющее средство “Тайга” и карбоксиметилцеллюлозу натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Микрокремнезем производства кристаллического кремния является дисперсным отходом, характеризующимся малым размером частиц (0,1…3 мкм) и, как следствие, высокой удельной поверхностью (более 250 тыс. см2/г). Микрокремнезем осаждается в электрофильтрах газоочистки плавильных печей производства кристаллического кремния. Химический состав микрокремнезема (в мас.%): SiO2-90…95; Al2О3 – до 0,8; Fe2О3 – до 0,8; СаО-1,6; MgO – до 1,2; SiC – до 5; Собщ – до 9; K+ – до 0,25; Na+ – до 0,06; п.п.п. – до 20. Золы-уносы от сжигания бурых углей Канско-Ачинского бассейна (Ирша-Бородинское, Назаровское, Березовское месторождения) являются высококальциевыми и содержат, мас.%: SiO2 21…55; Al2O3 4…11; Fe2О3 6…16; СаО 20…46; MgO 3…6; К2О 0,2…1,5; Na2О 0,2…0,6; SO3 0,9…9; СаОсв 3…13; горючих примесей – не более 2…2.5. Моющее средства “Тайга” (МС “Тайга”) является побочным продуктом сульфатной обработки древесины, производимым “Братсккомплексхолдингом” г. Братска [ТУ 13-4302007-032-92]. Моющее средство получают путем переработки и очистки сырого сульфатного мыла – промежуточного продукта сульфатно-целлюлозного производства. Химический состав моющего средства “Тайга”, мас.%:
Введение моющего средства “Тайга” способствует вовлечению воздуха в сырьевую смесь за счет поверхностно-активных свойств добавки и интенсифицирует газовыделение при обжиге вследствие выгорания органики. Высокая общая и развитая закрытая пористость материала обуславливает низкую теплопроводность изделий. Наиболее близок к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту способ [заявка ФРГ №3207623, опубл. 29.09.1983, кл. С 04 В 21/00], включающий приготовление смеси, формование, сушку и обжиг материала. Недостатками указанного способа являются высокая теплопроводность материала. Указанный технический результат достигается тем, что в способе приготовления керамических материалов высокопористой структуры, включающем приготовление смеси, формование, сушку при 100°С и обжиг при 900°С, приготавливают смесь по п.1 и при формовании дополнительно осуществляют вибровспучивание. Пример: Процесс приготовления сырьевой смеси включает следующие операции. Сухие компоненты дозируют, тщательно перемешивают. В воду затворения вводят хлористый кальций и предварительно замоченную в воде карбоксиметилцеллюлозу натрия. Смесь перемешивают в быстроходном смесителе в течение 4-5 минут. В полученную массу вводят суспензию алюминиевой пудры в водном растворе моющего средства “Тайга”, после чего смесь перемешивается в течение 1 минуты. Смесь укладывают в хорошо смазанную и герметично собранную форму, которую устанавливают на вибростол и подвергают вибрации, в процессе которой происходит тиксотропное разжижение смеси и взаимодействие алюминиевой пудры с Са(ОН)2, находящимся в золе-уносы. Образцы выдерживаются в формах в течение суток, затем срезается “горбушка”, распалубливаются и высушиваются до постоянной массы при температуре 100°С, обжиг производится при температуре 900°С. Состав и физико-механические показатели готовых изделий представлены в табл.1 и 2.
где
Формула изобретения
1. Сырьевая смесь для приготовления керамических материалов высокопористой структуры, включающая золу-унос, кремнеземистый компонент, порообразователь и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит хлористый кальций, в качестве кремнеземистого компонента – микрокремнезем с удельной поверхностью более 25 тыс. см2/г и содержанием аморфного SiO2 90-95 %, в качестве поробразователя – алюминиевую пудру, моющее средство «Тайга» и карбоксиметилцеллюлозу натрия при следующем соотношении компонентов, мас. %:
2. Способ изготовления керамических материалов высокопористой структуры из сырьевой смеси, включающий приготовление смеси, формование, сушку при температуре 100°С и обжиг при температуре 900°С, отличающийся тем, что приготавливают смесь по п.1 и после формования дополнительно осуществляют вибровспучивание.
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 25.07.2005
Извещение опубликовано: 20.02.2007 БИ: 05/2007
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
– теплопроводность, (Вт/м °С); 
m – средняя плотность материала, т/м3.