СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕНОВЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2006 года по МПК C04B35/16 C04B35/14 

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

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является сырьевая смесь, включающая в мас.%: микрокремнезем производства кристаллического кремния (48...56,9 мас.%), золу-унос от сжигания бурых углей (24,4...32 мас.%) и эмульсию талового пека (18,7...20 мас.%) [Патент РФ №2191168 С 04 В 35/16].

Недостатком известной композиции является то, что стеновые материалы изготовленные на ее основе, обладают относительно низкими показателями морозостойкости и высокими значениями усадки и температуры обжига.

Технический результат - повышение морозостойкости при снижении усадки и температуры обжига.

Указанный выше технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для приготовления стеновых керамических изделий содержит в качестве сырьевых компонентов микрокремнезем производства кристаллического кремния, золу-унос от сжигания бурых углей и просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров при следующем соотношении компонентов, мас.%:

зола-унос56,52-59,09%микрокркмнезем30,43-31,82%дополнительно содержащаяся просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров9,09-13,04%.

Просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров является крупнотоннажным отходом производства алюминия, образующимся при капитальном ремонте электролизеров. Насыпная плотность отхода - 750 кг/м³, преобладающий размер частиц - до 1 мм.

Химический состав просыпи от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров (мас.%):

С - 53,31

Na - 11,76

К - 2,52

Al - 5,93

Са - 0,15

F - 11,97

Mg - 0,18

Fe₂О₃ - 0,36

SiO₂ - 1,07

Al₂O₃ - 17,04

CaF₂ - 0,05

Химический состав микрокремнезема производства кристаллического кремния и золы-унос от сжигания бурых углей представлен в патенте РФ №2191168 С 04 В 35/16. Особенности химического состава просыпи от дробления угольной футеровки электролизеров (наличие активных плавней и органической составляющей наряду с Al₂О₃) способствуют интенсификации накопления жидкой фазы и появлению полезных новообразований при обжиге, позволяющих увеличить морозостойкость изделий и сократить их усадочные деформации. Повышенное содержание углерода способствует равномерному обжигу изделий и экономии топлива.

Комбинированное воздействие добавки в составе смеси обуславливает формирование при температуре обжига 900°С керамического материала, который по своим техническим параметрам превосходит характеристики материала из известной композиции, обожженной при 1000°С.

Пример

Для приготовления сырьевой смеси используют золу-унос от сжигания бурых углей Ирша-Бородинского месторождения Канско-Ачинского бассейна, микрокремнезем производства кристаллического кремния и просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров.

Процесс приготовления смеси включает следующие операции.

Сухие компоненты тщательно перемешивают, затем увлажняют до влажности 16 мас.%.

Из полученной сырьевой смеси формуют изделия методом полусухого прессования при давлении прессования 20 МПа.

Затем полуфабрикат сушат при температуре 100-110°С до постоянной массы и обжигают при температуре 900°С.

Примеры составов, физико-механические свойства обожженных изделий приведены в табл.1 и 2.

Таблица 1КомпонентыСодержание ингредиентов в составе (мас.%)123Зола-унос от сжигания бурых углей59,0957,7856,52Микрокркмнезем производства кристаллического кремния31,8231,1130,43Просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров9,0911,1113,04

Таблица 2ПоказательСоставИзвестный состав123Температура обжига, °С9009009001000Средняя плотность, г/см³1,551,551,561,50-1,55Прочность при сжатии, МПа28,72722,633-36Водопоглощение, мас.%24,322,922,421,1-23,7Коэффициент размягчения0,910,910,860,87-0,90Морозостойкость, циклы50505035Общая усадка (в том числе огневая), %2 (1,7)2,2 (2,1)2,4 (2,3)5,5 (5,3)

Изобретение предназначено для производства стеновых керамических изделий. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости при снижении усадки и температуры обжига материала. Сырьевая смесь включает, мас. %: микрокремнезем производства кристаллического кремния 30,43-31,82, золу-унос от сжигания бурых углей 56,52-59,09 и просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизёров 9,09-13,04. 2 табл.

Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий, включающая микрокремнезем производства кристаллического кремния; золу-унос от сжигания бурых углей и добавку, отличающаяся тем, что в качестве добавки используется просыпь от дробления отработанной угольной футеровки при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Зола-унос56,52-59,09Микрокремнезем30,43-31,82Просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров9,09-13,04