Способ приготовления смеси для силикатного кирпича Российский патент 2004 года по МПК C04B28/18 C04B111/40 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству силикатного кирпича. Техническим результатом является снижение плотности (веса) и расширение сырьевой базы одного из составляющих компонентов смеси, а именно глинистой породы и керамзитового песка на ее основе.

Известен способ приготовления смеси для силикатных изделий [1], включающий совместный помол карбонатного и кремнеземистого компонентов, взятых в соотношении 70-95/30-5, их обжиг при температуре 1050-1250°С, повторное размалывание продукта обжига и кремнеземистого компонентов, взятых в соотношении 30-70/70-30, и смешивание с заполнителем.

Недостатком данного способа является то, что обжигу подвергают сырьевую смесь, которая характеризуется неоднородностью по качественному составу, что затрудняет ведение обжига при оптимальной температуре, т.к. подшихтовка (подмешивание) запесоченными породами кремнеземистых пород приводит либо к "недожогу" карбонатной составляющей, либо к "пережогу" ввиду увеличения или уменьшения стеклообразующей в фазовом составе как за счет кремнеземистых пород, так и за счет запесоченности или заглиненности пород.

Известно, что "недожог" уменьшает выход гашеной извести, а "пережог" опасен тем, что образуется свободная окись кальция, которая очень медленно гидратируется, что и в том, и в другом случае приводит к снижению прочности изделия и увеличения его плотности (веса). Кроме того, смешение продукта обжига с необожженным кремнеземистым компонентом и заполнителем обуславливает не только снижение прочности и увеличение плотности, но и повышает теплопроводность изделий с уменьшением их водостойкости ввиду того, что в необожженном состоянии аморфная составляющая (а именно опал) характеризуется повышенной водостойкостью, а при взаимодействии с известью в автоклаве помимо гидросиликата кальция (Ca·Si·О₂·n·H₂O) образуется гидроокись кремния Si(ОН)₄, которая, выпадая в осадок, обволакивает непрореагировавшие частицы опала и тем самым препятствует их взаимодействию с известью, что снижает качественные показатели изделий по прочности, теплопроводности и плотности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ [2] приготовления смеси для силикатных изделий, включающий измельчение карбонатных и кремнесодержащих компонентов, их раздельный обжиг, повторное измельчение и смешивание, причем в качестве кремнесодержашего компонента используют глинистые вспучивающиеся породы, а вспученный в результате обжига кремнесодержащий компонент размалывают до фракции 0,4-1,2 мм, пропитывают его до насыщения известковой суспензией, содержащей твердого вещества Са(ОН₂) до 10 мас.% и смешивают с гашеной известью, доувлажненной до формовочной влажности.

Недостатком данного способа является то, что в качестве одного из компонентов используют глинистые вспучивающиеся породы. При этом не все вспучивающиеся породы могут быть использованы для производства легкого до 400 кг/м³ керамзитового песка. К породам, из которых может получиться такой песок, относятся лишь легкоплавкие глины с числом пластичности выше 40. Использование песка с насыпной плотностью более 400 кг/м³ не способствует повышению качества силикатного кирпича, а именно снижению его плотности и теплопроводности. Кроме того, объем легкоплавких глин невелик, что ограничивает сферу использования данного способа.

Целью изобретения является снижение плотности и расширение сферы использования одного из компонентов смеси, а именно глинистой породы.

Поставленная цель достигается тем, что в способе приготовления смеси для силикатного кирпича в качестве кремнесодержащего компонента используют вспучиваемые, глинистые породы, вспучивают в результате обжига указанный компонент, размалывают его до фракции 0,4-1,2 мм, пропитывают известковой суспензией, содержащей до 10 мас.% твердого вещества Са(ОН)₂, после чего смешивают полученный материал с гашеной известью, доувлажненной до формовочной влажности. Отличие настоящего изобретения от прототипа состоит в том, что в качестве кремнесодержащего компонента используют вспучиваемые и не вспучиваемые глинистые породы, в которые перед обжигом дополнительно вводят 3-4 мас.% остаточного продукта нефтяных фильтрационных установок (ОПНФУ). Содержание в ОПНФУ механических примесей и органики - 63,0-72,0 мас.% при введении его в любую глину предопределяет ее вспучиваемость. Для легкоплавких глин создается возможность снижения их насыпной плотности. Содержание в ОПНФУ смол до 5,3 мас.%, асфальтенов до 5,3 мас.%, парафинов до 9,0 мас.%, а также тяжелых масел до 80,4 мас.% улучшает химический состав глинистого сырья, снижая насыпную плотность вспученной глины. Кроме того, состав ОПНФУ обеспечивает ведение обжига глины при более низких температурах, что приводит к экономии энергоресурсов.

Введение в глину ОПНФУ более 4,0% приводит к увеличению температуры вспучивания и насыпной плотности обожженного материала за счет снижения глинистой составляющей и увеличения доли механических примесей неорганического происхождения.

Введение в глину ОПНФУ менее 3,0% также увеличивает температуру вспучивания (расход газа, мазута и т.д.) и насыпную плотность обожженного материала и делает процесс ввода добавки технически трудноисполнимым.

Пример. Легкоплавкую глинистую породу Смышляевского месторождения с числом пластичности более 45 и не вспучивающуюся глинистую породу Ветлянского месторождения с числом пластичности менее 15 в заводских условиях ОАО "Легкий керамзит" измельчали до крупности 15 мм, тщательно перемешивали с добавкой ОПНФУ в количестве 3,0-4,0 мас.% обжигали в печи при температуре 1100°С с предварительной термоподготовкой при температуре 600°С в течение 20 мин в сушильном барабане. Обоженную породу (керамзит) измельчали до фракции 0,1-2,0 мм. Полученный керамзитовый пористый песок пропитывали известковой суспензией, содержащей твердого вещества Са(ОН)₂ - 10%. Полученный материал на Самарском заводе силикатного кирпича смешивали с гашеной известью, доувлажненной до формовочной влажности. Кирпич запаривали в автоклаве при давлении 10 атм, при температуре 178°С в течение 12 ч.

Состав смесей и свойства изделий на их основе, в сопоставлении с аналогичным и по прототипу [2], представлены в таблице.

Из приведенных данных следует, что предлагаемый способ приготовления смеси для силикатного кирпича по сравнению с прототипом позволяет использовать не вспучивающиеся глинистые породы, дает возможность снизить плотность кирпича на 25-30%, при этом, следуя за плотностью, снижается его теплопроводность.

Источники информации

1. А.С. СССР № 408, 1977.

2. Патент RU 2142440 C1, 1999.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству силикатного кирпича. Способ приготовления смеси для силикатного кирпича включает использование в качестве кремнесодержащего компонента вспучиваемых глинистых пород, вспучивание в результате обжига указанного компонента, размалывание его до фракции 0,4-1,2 мм, пропитывание известковой суспензией, содержащей до 10 мас.% твердого вещества Са(ОН)₂, последующее смешение полученного материала с гашеной известью, доувлажненной до формовочной влажности, согласно которому в качестве кремнесодержащего компонента используют вспучиваемые и не вспучиваемые глинистые породы, в которые перед обжигом дополнительно вводят 3-4 мас.% остаточного продукта нефтяных фильтрационных установок. Технический результат - возможность использования невспучивающихся глинистых пород для изготовления кирпича, снижение плотности кирпича и его теплопроводности. 1 табл.

Способ приготовления смеси для силикатного кирпича, включающий использование в качестве кремнесодержащего компонента вспучиваемых глинистых пород, вспучивание в результате обжига указанного компонента, размалывание его до фракции 0,4-1,2 мм, пропитывание известковой суспензией, содержащей до 10 мас.% твердого вещества Са(ОН)₂, последующее смешение полученного материала с гашеной известью, доувлажненной до формовочной влажности, отличающийся тем, что в качестве кремнесодержащего компонента используют вспучиваемые и невспучиваемые глинистые породы, в которые перед обжигом дополнительно вводят 3-4 мас.% остаточного продукта нефтяных фильтрационных установок.