КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КИСЛОТОУПОРНЫХ ПЛИТОК Российский патент 2008 года по МПК C04B33/138 

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кислотоупоров.

Известна керамическая масса для получения кислотоупоров следующего состава, мас.%: жана-даурская глина - 50, пирофиллит 50 /Абдрахимова Е.С. Кинетика изменения структуры пористости в процессе обжига кислотоупоров / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. // Известия вузов. Строительство. - 2000. - №9. - С. 38-41/ [1].

Недостатком указанного состава является относительно низкая морозостойкость (30 циклов).

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления кислотоупоров, включающая следующие компоненты, мас.%: тугоплавкая глина 40-70, шамот из тугоплавкой глины крупностью менее 0,5 мм 10-25, шамот из тугоплавкой глины крупностью 0,5-1,0 мм 10-20, шамот из тугоплавкой глины крупностью 1,0-2,0 мм 10-15 /Пат.11513 Республика Казахстан, МПК С04В 33/00. Керамическая шихта для изготовления кислотоупорных плиток и канализационных труб / Е.С.Абдрахимова. - Опубл. 15.05.2002, Бюл. №5/ [2]. Принят за прототип.

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкая кислотостойкость кислотоупоров.

Техническим результатом изобретения является повышение кислотостойкости кислотоупорных плиток.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую тугоплавкую глину, шамот из тугоплавкой глины крупностью 0,5-1,0 мм и шамот из тугоплавкой глины крупностью 1,0-2,0 мм, дополнительно вводят шлак от выплавки чугуна при следующем соотношении компонентов, мас.%:

тугоплавкая глина40-70шлак от выплавки чугуна10-25шамот из тугоплавкой глины с размером фракции 0,5-1 мм10-20шамот из тугоплавкой глины с размером фракции 1-2 мм10-15

В качестве отощителя и плавня для повышения кислотостойкости использовался кальцийсодержащий шлак от выплавки чугуна. Химический состав шлака от выплавки чугуна (смесь белого и серого) представлен следующими оксидами, мас.%: SiO₂ - 32,52; Al₂O₃ - 19,06; Fe₂O₃ - 1,02; CaO - 39,15; MgO - 6,07; R₂O - 1,0. Гранулометрический состав шлаков позволяет вводить их в шихту без предварительного дробления и рассева (табл.1).

Таблица 1Гранулометрический состав шлакаКомпонентыСодержание фракций (мм), %<0,3150,315-0,630,63-1,251,25-2,5>2,5Шлак от выплавки чугуна (г.Нижний Тагил)11,825,827,331,14

Известно, что СаО, несмотря на высокую температуру плавления, в глиносодержащих массах является сильным плавнем вследствие образования с Al₂O₃ и SiO₂ сравнительно легкоплавких соединений. Поэтому кальцийсодержащий шлак от выплавки чугуна применяется вместо традиционных дорогостоящих природных плавней, таких как мел, доломит и других кальцийсодержащих компонентов. Кроме того, повышенное содержание в шлаке оксида алюминия (Al₂O₃ более 15%) способствует при обжиге кислотоупоров образованию муллита. Муллит значительно повышает кислотостойкость кислотоупоров.

В качестве глинистого компонента для производства использовалась жана-даурская тугоплавкая глина. Усредненный химический состав глины представлен следующими оксидами, мас.%: SiO₂ - 67,8; Al₂О₃ - 18,38; Fe₂O₃ - 3,10; СаО - 2,02; MgO - 1,42; R₂O - 0,20; п.п.п. - 6,08. По огнеупорности жана-даурская глина относится к тугоплавкому сырью (огнеупорность 1540-1570°С).

Производство кислотоупорных плиток осуществляли по следующей технологии: компоненты перемешивали в сухом состоянии в одновальном смесителе и полученную шихту увлажняли до влажности 18-20%, из которой затем формовали плитки размером 100×100×20 мм. Отпрессованные плитки высушивали до остаточной влажности не более 5%. Высушенные плитки обжигали при температуре 1250-1300°С, изотермическая выдержка при конечной температуре 30 мин.

Составы керамических масс приведены в табл.2, а технические свойства - в табл.3.

Таблица 2Составы керамических массКомпонентыСодержание компонентов, мас.%1234прототипТугоплавкая глина7060504040-70Шамот из тугоплавкой глины с размером фракции 1-2 мм1012151510-15Шамот из тугоплавкой глины с размером фракции 0,5-1 мм1015172010-20Шамот из тугоплавкой глины с размером фракции менее 0,5 мм----10-25Шлак от выплавки чугуна10131825-Таблица 3Физико-механические показатели кислотоупоровПоказателиСоставыПрототип1234Кислотостойкость, %98,298,4598,799,397,4-97,93Морозостойкость, циклы45485358-

Как видно из табл.3, кислотоупорные плитки из предложенных составов имеют выше кислотостойкость, чем прототип.

Полученное техническое решение при использовании шлака от выплавки чугуна позволит значительно увеличить в составах керамических масс техногенное сырье.

Использование техногенного сырья при получении кислотоупоров способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для керамических материалов.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Абдрахимова Е.С. Кинетика изменения структуры пористости в процессе обжига кислотоупоров / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. // Известия вузов. Строительство. - 2000. - №9. - С. 38-41.

2. Пат.11513 Республика Казахстан, МПК С04В 33/00. Керамическая шихта для изготовления кислотоупорных плиток и канализационных труб / Е.С.Абдрахимова. - Опубл. 15.05.2002, Бюл. №5.

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кислотоупоров. Техническим результатом изобретения является повышение кислотостойкости изделий. Керамическая масса для изготовления кислотоупорных плиток, включающая тугоплавкую глину, шамот из тугоплавкой глины крупностью 0,5-1,0 мм, шамот из тугоплавкой глины крупностью 1,0-2,0 мм и смесь шлаков от выплавки белого и серого чугуна, содержащая Al₂О₃ 19,06 мас.%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: тугоплавкая глина - 40-70; смесь шлаков от выплавки белого и серого чугуна, содержащая Al₂O₃ 19,06 мас.% - 10-25; шамот из тугоплавкой глины с размером фракции 0,5-1 мм - 10-20; шамот из тугоплавкой глины с размером фракции 1-2 мм - 10-15. 3 табл.

Керамическая масса для изготовления кислотоупорных плиток, включающая тугоплавкую глину, шамот из тугоплавкой глины крупностью 0,5-1,0 мм и шамот из тугоплавкой глины крупностью 1,0-2,0 мм, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит смесь шлаков от выплавки белого и серого чугуна, содержащую Al₂О₃ 19,06 мас.%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

тугоплавкая глина 40-70смесь шлаков от выплавки белого и серого чугуна, содержащая Al₂О₃ 19,06 мас.% 10-25шамот из тугоплавкой глины с размером фракции 0,5-1 мм 10-20шамот из тугоплавкой глины с размером фракции 1-2 мм 10-15