ПЛАВЕНЬ Российский патент 1997 года по МПК C04B12/04 C04B7/14 C04B111/20 

Изобретение относится к производству строительных материалов.

Известна композиция для изготовления искусственных камней, включающая молотый гранулированный шлак, содовый плав, доменный шлам при следующем соотношении компонентов, мас.

Молотый гранулированный шлак 42-66
Содовый плав 4-8
Доменный шлам 30-50
Причинами, препятствующими достижению требуемого технического результата, является то, что температура пропаривания готовых изделий 95^oC обеспечивает только процесс химического твердения, в результате которого оксиды, входящие в состав молотого гранулированного шлака, доменного шлама, такие как Fe₂O₃, MnO, MgO, Al₂O₃, FeO не участвуют в процессе твердения, что снижает прочность и водопоглощение изделий.

Известно вяжущее, содержащее пыль уноса известеобжигательных печей, обожженную отработанную формовочную смесь литейного производства, ваграночный граншлак "горбушку" отход производства газобетонных изделий при следующем соотношении компонентов, мас.

Обожженная отработанная формовочная смесь литейного производства 44-43
Ваграночный граншлак 14-18
"Горбушка" унос известеобжигательных печей остальное
Недостатком при использовании указанного вяжущего является то, что для получения необходимой прочности изделий требуется автоклавная обработка.

Наиболее близким к изобретению по составу является плавень для изготовления керамических изделий, включающий песок кварцевый, соду кальцинированную, шлак фосфорного производства при следующем соотношении компонентов, мас.

Песок кварцевый 15-30
Сода кальцинированная 30-35
Шлак фосфорного производства 35-65
Недостатком плавня является высокое водопоглощение, высокая температура, продолжительное время обжига изделий, невысокие прочностные показатели получаемых изделий. Технология производства керамических изделий с использованием описанного плавня для снижения водопоглощения требует глазурирования поверхности, что значительно усложняет процесс и требует двойного высокотемпературного обжига изделий. Невысокие прочностные показатели изделий в данном случае связаны с недостаточной температурой обжига.

Задачей изобретения является получение плавня для производства строительных материалов и искусственных камней на основе SiO₂, обладающих физико-механическими свойствами, близкими к природным материалам.

Техническим результатом изобретения является снижение водопоглощения, температуры и времени обжига изделий и повышение их механической прочности.

Указанный технический результат достигается тем, что плавень, включающий фритту, полученную из смеси песка кварцевого, соды кальцинированной и шлака, дополнительно содержит буру, а фритта получена из смеси, содержащей, мас.

Песок кварцевый 19-36
Сода кальцинированная 31-42
Ваграночный шлак 22-50
при следующем соотношении компонентов, мас.

Бура 2-5
Указанная фритта остальное
Новизной изобретения является введение в состав плавня ваграночного шлака в количестве 22-50 мас. и буры 2-5 мас. Содержащиеся в ваграночном шлаке катионы со средней силой поля (типа FeO) увеличивают гибкость стеклообразного каркаса, который образуется после обжига, что снижает вероятность образования трещин в готовых изделиях. А содержащийся в шлаке Al₂O₃ является стеклообразователем.

При соотношении Na₂O/CaO на уровне 1, которое создается содержанием в плавне в предложенном процентном соотношении кальцинированной соды и ваграночного шлака, обеспечивается высокая относительная прочность связей в стеклообразном каркасе. Присутствие MgO и MnO в шлаке повышает прочность плавня.

Бура понижает температуру обжига изделий и увеличивает смачивающую способность плавня. Если буры в смеси содержится менее 2 мас. то резко снижается (в 2-3 раза) смачивающая способность. Если буры содержится более 5 мас. уменьшается вязкость плавня и не формируется стеклообразный каркас в готовом изделии.

Если ваграночного шлака в смеси содержится менее 22 мас. то сокращается количество оксидов, участвующих в формовании стеклообразного каркаса в готовом изделии, что приводит к снижению прочностных свойств силикатного изделия. Избыток ваграночного шлака, более 50 мас. приводит к снижению вязкости плавня, что ухудшает прочностные свойства.

Плавень готовят по следующей технологии: кварцевый песок (содержание SiO₂ не менее 95%), соду кальцинированную (Na₂O 58%), ваграночный шлак литейного производства измельчают, просеивают, дозируют, фриттуют при 1450-1500^oC и гранулируют в воду. Полученный гранулят измельчают и добавляют буру.

Составы фритты приведены в табл.1, составы плавня приведены в табл.2.

Пример.

На основе указанных в табл.2 составов плавня были приготовлены образцы плиток размером 150 x 150 x 10 мм следующего состава, мас.

Песок кварцевый молотый (фракция 0,1 мм) 60
Обожженная отработанная формовочная смесь литейного производства (содержание SiO₂ не менее 95%) 20
Плавень 20
Для обеспечения сырой прочности добавляют в приготовленную смесь 20% водный раствор жидкого стекла в количестве 5% сверх 100% смеси. Полученную смесь подвергали прессованию при удельном давлении 25 МПа. После прессования изделия подвергали сушке при температуре 100^oC и обжигу при температуре 850^oC в течение 30 мин.

Показатели физико-механических свойств образцов приведены в табл.3
Согласно данным, приведенным в табл.3, плитки из смеси на основе предлагаемого плавня обладают лучшими свойствами по сравнению с прототипом.

Изобретение относится к производству строительных материалов. При использовании заявляемого плавня достигается следующий технический результат: снижаются температура и время обжига, уменьшается водопоглощение и повышается механическая прочность готовых изделий. Указанный технический результат достигается тем, что плавень, включающий фритту, полученную из смеси песка кварцевого, соды кальцинированной и шлака, дополнительно содержит буру, а фритта получена из смеси, содержащей в мас.%: песок кварцевый 19-36; сода кальцинированная 31-42; ваграночный шлак 22-50 при следующем соотношении компонентов (в мас.%): бура 2-5; указанная фритта - остальное. 3 табл.

Плавень, включающий фритту, полученную из смеси кварцевого песка, кальцинированной соды и шлака, отличающийся тем, что он дополнительно содержит буру, а фритта получена из смеси, содержащей, мас.

Кварцевый песок 19 36
Кальцинированная сода 31 42
Ваграночный шлак 22 50
при следующем соотношении компонентов, мас.

Бура 2 5
Указанная фритта Остальноен