Патент на изобретение №2381199

(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к производству стеновых керамических изделий и может быть использовано для изготовления строительных материалов. Техническим результатом изобретения является повышение прочности при сжатии после увлажнения, коэффициента конструктивного качества и морозостойкости, снижение температуры обжига изделий. Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий включает микрокремнезем производства кристаллического кремния, пыль электрофильтров производства алюминия и золу-унос от сжигания бурых углей Ирша-Бородинского месторождения при следующем соотношении компонентов в мас.%: микрокремнезем – 79-82; пыль электрофильтров производства алюминия – 15; зола-унос – 3-6. Способ производства стеновых керамических изделий из сырьевой смеси включает приготовление шихты, формование, сушку, обжиг при температуре 750°С, а после обжига изделия выдерживают в воде в течение 48 часов. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

Предлагаемое изобретение относится к производству стеновых керамических изделий и может быть использовано для изготовления строительных материалов.

Наиболее близкой к предлагаемой сырьевой смеси по технической сущности и достигаемому эффекту является сырьевая смесь, включающая (в мас.%): микрокремнезем производства кристаллического кремния 52,756,3; зола-унос 42,546,5; пыль электрофильтров производства алюминия 0,81,2 (патент РФ 2254309, C04B 35/16).

Недостатками указанной смеси являются относительно низкие значения прочности при сжатии после пропаривания, коэффициента конструктивного качества, морозостойкости, а также повышенные температура обжига и расход топлива.

Технический результат – повышение прочности при сжатии после увлажнения, коэффициента конструктивного качества и морозостойкости, снижение температуры обжига и расхода топлива.

Указанный технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий содержит микрокремнезем производства кристаллического кремния, пыль электрофильтров производства алюминия и золу-унос от сжигания бурых углей Ирша-Бородинского месторождения при следующем соотношении компонентов (в мас.%):

Микрокремнезем	7982
Пыль электрофильтров производства алюминия	15
Зола-унос	36

Микрокремнезем производства кристаллического кремния является дисперсным отходом Братского алюминиевого завода, характеризующимся малым размером частиц (0,13 мкм) и, как следствие, высокой удельной поверхностью (2534 м²/г) и небольшой насыпной плотностью (до 0,3 г/см³). Химический состав микрокремнезема производства кристаллического кремния (мас.%):

SiO2	9095
Al2O3	до 0,8
Fe2O3	до 0,8
CaO	до 1,6
MgO	до 1,2
SiC	до 5
Cобщ	до 9
K+	до 0,25
Na+	до 0,06
П.п.п.	до 20

Пыль электрофильтров основного производства алюминия является дисперсным отходом производства алюминия со средним размером частиц 58 мкм и насыпной плотностью 0,840,92 г/см³. Пыль электрофильтров Братского алюминиевого завода содержит (мас.%):

Зола-унос является отходом ТЭС, образующимся при сжигании бурых углей Ирша-Бородинского месторождения. Зола-унос содержит (мас.%):

CaO	до 20,035,0
MgO	до 3,06,0
SiO2	до 40,055,0
Fe2O3	до 6,014,0
Al2O3	до 4,010,0
K2O	до 0,31,5
Na2O	до 0,20,5
SO3	до 0,95,0
П.п.п.	не более 2

Известен способ изготовления керамических изделий, включающий приготовление смеси, формование, сушку и обжиг при 800°C (патент РФ 2254309, C04B 35/14). Недостатком указанного способа являются повышенные затраты на обжиг и низкие прочность обожженных изделий, коэффициент конструктивного качества и морозостойкость.

Технический результат достигается тем, что способ изготовления стеновых керамических изделий включает приготовление шихты, формование, сушку, обжиг при 750°C и дополнительно выдерживание в воде после обжига в течение 48 часов.

Пример 1. Для приготовления сырьевой смеси используют микрокремнезем производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода, пыль электрофильтров основного производства алюминия Братского алюминиевого завода и золу-унос от сжигания бурых углей Ирша-Бородинского месторождения.

Процесс приготовления смеси включает следующие операции: сухие компоненты тщательно перемешивают, затем увлажняют водой до влажности 23%. Из полученной сырьевой смеси методом полусухого прессования при удельном давлении прессования 20 МПа формуют образцы-цилиндры диаметром 40 мм.

Затем полуфабрикат сушат при комнатной температуре до постоянной массы и обжигают при температуре 750°C.

Пример 2. Изделия, изготовленные по п.1, после обжига выдерживают в воде в течение 48 часов.

Примеры составов и физико-механические свойства изделий на их основе приведены в табл.1 и 2.

Таблица 1
Компоненты	Содержание ингредиентов в составе (мас.%)
	1	2	3
Микрокремнезем	79,0	80,5	82,0
Пыль электрофильтров	15	15	15
Зола-унос	3,0	4,5	6,0

Таблица 2
Показатель	Составы	Прототип
	1	2	3
Температура обжига, °C	750	750	750	800
Средняя плотность, кг/м3	1163	1187	1210	12261245
Прочность при сжатии после увлажнения, МПа	33,70	35,41	36,12	–
Прочность при сжатии после пропаривания, МПа	–	–	–	28,531,3
Водопоглощение, мас.%	36,42	35,50	34,57	3437
Коэффициент конструктивного качества×102, МПа/(кг/м3)	2,898	2,983	2,985	1,71,9
Морозостойкость, циклы	50	50	50	35
Примечание: Коэффициент конструктивного качества рассчитан как отношение прочности при сжатии (МПа) к средней плотности (кг/м3), а коэффициент размягчения – как отношение прочности влажных образцов (после нахождения в воде в течение 2-х суток) к прочности сухих обожженных изделий.

Формула изобретения

1. Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий, включающая микрокремнезем производства кристаллического кремния, пыль электрофильтров производства алюминия и золу-унос от сжигания бурых углей Ирша-Бородинского месторождения, отличающаяся тем, что она содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

2. Способ производства стеновых керамических изделий из сырьевой смеси по п.1, включающий приготовление шихты, формование, сушку, обжиг и дополнительную обработку, отличающийся тем, что изделия обжигают при 750°С и после обжига выдерживают в воде в течение 48 ч.