СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОТОУПОРНЫХ ПЛИТОК Российский патент 2010 года по МПК C04B33/138 

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кислотоупорного материала.

Известен способ для изготовления кислотоупоров состава, мас.%: глина огнеупорная 60-70, шамот 30-40 по следующей технологии: обжиг глины на шамот, измельчение шамота и глины, смешивание, формование, сушка и обжиг (Будников П.П. Химическая технология керамики и огнеупоров, П.П.Будников, В.Л.Балкевич, А.С.Бережной, И.А.Булавин, Г.В.Куколев, Д.Н.Полубояринов, Р.Я.Попильский. М.: изд-во «Стройиздат», 1972, с.408-410) [1].

Недостатком данного способа производства является то, что в технологии предусмотрен обжиг огнеупорной глины на шамот до водопоглощения 4-6% (это температура обжига, как известно, для огнеупорной глины не менее 2000°С).

Наиболее близким к изобретению является способ для изготовления кислотоупорных плиток состава, мас.%: необогащенный каолин - 45-60, «хвосты» обогащения полиметаллических руд - 10-17, солевые алюминиевые шлаки - 30-38 по следующей технологии пластического способа: измельчение компонентов, перемешивание, формование при влажности шихты 18-22%, сушка до остаточной влажности не более 5%, обжиг при температурах 1200-1250°С (Пат. № 2308435, РФ, МПК С04В 33/138. Керамическая шихта для изготовления кислотоупорных плиток / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. - Опубл. 20.10.2007. Бюл. №29) [2]. Принят за прототип.

Недостатком указанного способа является относительно низкие прочность на изгиб, кислотостойкость, морозостойкость и термостойкость кислотоупорных плиток.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности на изгиб, кислотостойкости, морозостойкости и термостойкости, а также снижение усадки кислотоупорных плиток.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения кислотоупорных плиток с повышенными физико-механическими показателями, включающем дозирование сырьевой смеси, содержащей мас.%: необогащенный каолин - 45-60, «хвосты» обогащения полиметаллических руд - 10-17, солевые алюминиевые шлаки - 30-38, измельчение компонентов, перемешивание, формование при влажности шихты 18-22%, сушку до остаточной влажности не более 5%, обжиг при температурах 1200-1250°С, солевые алюминиевые шлаки обжигают при температуре 900-920°С до содержания п.п.п. (потерь при прокаливании) не более 4%, затем полученный компонент перемешивают с необогащенным каолином и «хвостами» обогащения полиметаллических руд.

Способ осуществляется следующим образом.

Солевые алюминиевые шлаки химического состава, мас.%: NaCl - 10,25; СаО+СаСО₃ - 14,28; MgO+MgCO₃ - 15,30; FeCl₃ - 0,001; SiO₂ - 3,10; Аl₂О₃ - 41,282; KCl - 5,35; CuCl₂ - 0,001; алкилмеркаптиты Al - 0,545; предельные углеводороды - 0,001; Al (металлический) - 9,89 обжигаются при температуре 900-920°С до химического состава, представленного в табл.1, при этом в полученном компоненте содержание п.п.п. не превышает 4%.

Таблица 1. Химический состав обожженного солевого алюминиевого шлака Содержание оксидов, мас.% SiO₂ AlO₃ Fе₂О₃ CaO MgO R₂O П.п.п. 4,55 75,1 1,6 2,56 7,61 5,13 3,45

Как видно из табл.1, после обжига солевые алюминиевые шлаки значительно обогащаются оксидом алюминия, что позволит значительно повысить прочность при изгибе, кислотостойкость, термостойкость и морозостойкость кислотоупорных плиток.

Затем компоненты измельчают и перемешивают в соотношениях представленных в табл.2. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 18-22%. Формовали квадратные плитки типа ПК-1, которые высушивались до остаточной влажности не более 5% и затем обжигались при температурах 1200-1250°С.

Таблица 2. Составы керамических масс Компоненты Содержание компонентов, мае., % 1 2 3 4 прототип Необогащенный 60 55 50 45 45-60 каолин           «Хвосты» 10 12 15 17 10-17 обогащения           полиметаллических           руд           Солевые         30-38 алюминиевые           шлаки           Обожженные 30 33 35 38 - солевые           алюминиевые           шлаки          

Физико-механические показатели кислотоупорных плиток представлены в табл.3.

Таблица 3. Физико-механические показатели кислотоупорных плиток Показатели Составы 1 2 3 4 прототип Усадка, % 7,2 7,0 6,8 6,5 7,3-7,8 Прочность при изгибе, МПа 50,2 54,8 57,9 59,3 43-49 Термостойкость, циклы 16 17 19 21 9-14 Кислотостойкость, % 98,8 99,0 99,2 99,4 97,9-98,9 Морозостойкость, циклы 58 65 72 78 35-49

Как видно из табл.3, предложенный способ по сравнению с прототипом позволяет в значительной степени повысить практически все физико-механические показатели кислотоупорных плиток: прочность при изгибе, термостойкость, кислотостойкость и морозостойкость, а также снизить усадку.

Полученное техническое решение при использовании обожженного солевого алюминиевого шлака позволяет повышение прочности на изгиб, кислотостойкости, морозостойкости и термостойкости, а также снижение усадки кислотоупорных плиток.

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

Источники информации

1. Будников П.П. Химическая технология керамики и огнеупоров, П.П.Будников, В.Л.Балкевич, А.С.Бережной, И.А.Булавин, Г.В.Куколев, Д.Н.Полубояринов, Р.Я.Попильский. М.: изд-во «Стройиздат». 1972. с.408-410.

2. Пат. № 2308435, РФ, МПК С04В 33/138. Керамическая шихта для изготовления кислотоупорных плиток / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. - Опубл. 20.10.2007. Бюл. №29.

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к способу для получения кислотоупоров. Техническим результатом изобретения является повышение прочности на изгиб, кислотостойкости, морозостойкости и термостойкости изделий. Способ получения кислотоупорных плиток включает дозирование сырьевой смеси, содержащей мас.%: необогащенный каолин - 45-60, «хвосты» обогащения полиметаллических руд - 10-17, солевые алюминиевые шлаки - 30-38, измельчение компонентов, перемешивание, формование при влажности шихты 18-22%, сушку до остаточной влажности не более 5%, обжиг при температурах 1200-1250°С. При этом солевые алюминиевые шлаки обжигают при температуре 900-920°С до содержания потерь при прокаливании не более 4%, затем полученный компонент перемешивают с необогащенным каолином и «хвостами» обогащения полиметаллических руд. 3 табл.

Способ получения кислотоупорных плиток, включающий дозирование сырьевой смеси, содержащей мас.%: необогащенный каолин 45-60, «хвосты» обогащения полиметаллических руд 10-17, солевые алюминиевые шлаки 30-38, измельчение компонентов, перемешивание, формование при влажности шихты 18-22%, сушку до остаточной влажности не более 5%, обжиг при температуре 1200-1250°С, отличающийся тем, что солевые алюминиевые шлаки обжигают при температуре 900-920°С до содержания потерь при прокаливании не более 4%, затем полученный компонент перемешивают с необогащенным каолином и «хвостами» обогащения полиметаллических руд.