Патент на изобретение №2226514

(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к производству строительной керамики, например кирпича, и может быть использовано для изготовления строительных материалов. Сырьевая смесь содержит следующие компоненты, мас.%: закарбонизованный суглинок 83,5…94,5; уплотненный микрокремнезем 15…5; хлорид кальция 0,25…0,75. Способ изготовления керамических изделий из вышеназванной смеси включает приготовление смеси путем перемешивания закарбонизованного суглинка и микрокремнезема, предварительно уплотненного при подаче на гранулятор водного раствора хлорида кальция, а также формование, сушку и обжиг. Техническим результатом изобретения является расширение сырьевой базы строительных материалов, снижение материалоемкости и повышение морозостойкости изделий. 2 c.п. ф-лы, 2 табл.

Предлагаемое изобретение относится к производству керамических изделий (кирпича, камней) и может быть использовано для изготовления строительных материалов.

Наиболее близкой к предлагаемой сырьевой смеси по технической сущности и достигаемому эффекту является сырьевая смесь, включающая, мас.%: суглинок 76,2…81,7, отходы производства ферросилиция 17…23, калий хлористый – отход от восстановления никотината калия 0,8…1,3 [1].

Недостатком указанной смеси является высокая средняя плотность, а также относительно низкая морозостойкость материала.

Технический результат – снижение материалоемкости и повышение морозостойкости.

Технический результат достигается тем, что в сырьевой смеси для изготовления керамических изделий, включающей глинистый компонент, добавки, в качестве глинистого компонента используется закарбонизованный суглинок с содержанием кальцита и доломита 20…25%, в качестве добавок – уплотненный микрокремнезем с насыпной плотностью до 0,5 т/м³ и хлорид кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Закарбонизованный суглинок 84,25…94,75

Микрокремнезем 5…15

Хлорид кальция 0,25…0,75

Закарбонизованный суглинок Анзебинского месторождения характеризуется высоким содержанием карбонатов (20…25 мас.%) в виде кальцита и доломита. Химический состав суглинка, мас.%: SiО₂ 54,34; Аl₂О₃ 12,44; TiO₂ 0,71; Fe₂O₃ 3,84; FeO 1,43; CaO 5,84; MgO 5,44; Na₂O 2,0; К₂O 2,66; потери при прокаливании 10,36.

Микрокремнезем является ультрадисперсным отходом производства кристаллического кремния, характеризуется малым размером частиц (0,1…3 мк), высокой удельной поверхностью и содержанием аморфного оксида кремния до 93 мас.%.

Микрокремнезем осаждается в электрофильтрах системы газоочистки плавильных печей производства кристаллического кремния и ферросплавов. Химический состав микрокремнезема, мас.%: SiO₂ 72…93; Аl₂О_з 0,79…1,24; Fe₂О_з 0,45…0,96; CaO 0,36…0,94; MgO 1,06…1,09; Na₂O 0,43…0,5; К₂O 0,36…0,42; потери при прокаливании 4,38…22,56.

Хлорид калия вводится в виде водного раствора для уплотнения высокодисперсного микрокремнезема на тарельчатом грануляторе, что обеспечивает снижение удельной поверхности микрокремнезема, улучшение условий труда и повышение качественных показателей.

Уплотнение микрокремнезема позволяет увеличить его насыпную плотность с 150…250 кг/м³ до 500 кг/м³, что резко снижает затраты на транспортировку и снижает пыление.

Введение микрокремнезема в сырьевую смесь способствует снижению средней плотности изделий вследствие развитой межглобулярной микропористости частиц микрокремнезема и выгорания органических примесей.

Дополнительная поризация материала происходит за счет дегидратации новообразований, появляющихся в смеси при взаимодействии исходных ингредиентов шихты.

Комплексное воздействие хлорида кальция и микрокремнезема способствует снижению средней плотности и теплопроводности за счет формирования оптимальной пористой структуры, а также повышению морозостойкости изделий вследствие раннего разложения карбонатов кальция и магния при обжиге и кристаллизации таких новообразований как диопсид и полевые шпаты.

Способ изготовления керамических изделий включает приготовление смеси путем смешивания закарбонизованного суглинка с микрокремнеземом, предварительно уплотненном при подаче на гранулятор водного раствора хлорида кальция, формование, сушку и обжиг изделий при 950°С. Уплотнение микрокремнезема позволяет увеличить насыпную плотность с 150…250 кг/м³ до 500 кг/м³, что существенно снижает затраты на транспортировку и снижает пыление.

Пример

Изготовление материала осуществляется следующим образом. Микрокремнезем помещается в гранулятор при одновременной подаче водного раствора хлорида кальция. Суглинок смешивается с уплотненным микрокремнеземом. Масса при необходимости доувлажняется до формовочной влажности. Отформованные изделия сушат при 60…80°С и обжигают при 950С. Составы сырьевых смесей и физико-технические характеристики изделий приведены в табл.1 и 2.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР 1310366, МКИ⁴ С 04 В 33/00.

2. Масса для изготовления керамических изделий / В.Г.Кичеев, В.Т.Шербо, А.Н.Назарова и Л.Н.Жило. – 1987, БИ 18.

Формула изобретения

1. Сырьевая смесь для изготовления керамических изделий, включающая глинистый компонент, добавки, отличающаяся тем, что в качестве глинистого компонента используется закарбонизованный суглинок с содержанием кальцита и доломита 20 – 25%, в качестве добавок – уплотненный микрокремнезем с насыпной плотностью до 0,5 т/м³ и хлорид кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Закарбонизованный суглинок 84,25 – 94,75

Уплотненный микрокремнезем 5 – 15

Хлорид кальция 0,25 – 0,75

2. Способ изготовления керамических изделий, включающий приготовление смеси, формование, сушку и обжиг, отличающийся тем, что при использовании сырьевой смеси по п.1 микрокремнезем уплотняется при подаче на гранулятор водного раствора хлорида кальция, затем уплотненный микрокремнезем перемешивается с закарбонизованным суглинком.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 07.08.2004

Извещение опубликовано: 20.01.2006 БИ: 02/2006