КЕРАМИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКОВЕСНОГО КИРПИЧА Российский патент 2014 года по МПК C04B33/135 

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

Известна керамическая масса для получения кирпича следующего состава, мас.%: умеренно-пластичный лессовидный суглинок - 50-80, золошлаковый отход электростанции с содержанием горючего вещества более 35% - 10-25, среднепластичная легкоплавкая глина - 10-25 / Абдрахимов, В.З. Авторское свидетельство №1766876. СССР SU, C04B 33/00. Керамическая масса для изготовления кирпича /В.З.Абдрахимов, Ю.М.Макрушин, Ч.С.Оразаев, К.Т.Туркстанов. - Опубл. 07.10.92. Бюл. №37/[1].

Недостатком указанного состава является относительно низкая морозостойкость (55-81 циклов).

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления легковесного кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%: бейделлитовая глина - 70, золошлаковый материал - 30 /Абдрахимов В.З. Исследование теплопроводности теплоизоляционных изделий на основе бейделлитовой глины и золошлакового материала / В.З.Абдрахимов, В.А.Михеев, Е.С.Абдрахимова // Новые огнеупоры. -2011. - №7. - С.50-52 / [2]. Принят за прототип.

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно высокая теплопроводность - 0,179-0,215 Вт/(м·°С).

Сущность изобретения - получение из отходов производств без применения природного традиционного сырья легковесного кирпича и повышение его качества.

Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и снижение теплопроводности легковесного кирпича.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую золошлаковый материал, дополнительно вводят межсланцевую глину с содержанием, мас.%: SiO₂ - 41,3; Al₂O₃ - 14,4; Fe₂O₃ - 6,8; СаО - 9,2; MgO - 2,5; R₂O - 4,1; п.п.п. - 20,2, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

межсланцевая глина 50-70 золошлаковый материал 30-50

Межсланцевая глина образуется при добыче горючих сланцев на сланцеперерабатывающих заводах (на шахтах). Межсланцевая глина является отходом горючих сланцев. По числу пластичности межсланцевая глина относится к высокопластичному глинистому сырью (число пластичности 27-32) с истинной плотностью 2,55-2,62 г/см³. Химический состав межсланцевой глины представлен в таблице 1.

Таблица 1 Химический состав компонентов Компоненты Содержание, мас. % SiO₂ Al₂O₃ Fe₂O₃ СаО MgO R₂O SO₃ п.п.п. Межсланцевая глина 41,3 14,4 6,8 9,2 2,5 4,1 - 20,2 Золошлаковый материал 48,15 16,70 7,42 3,99 2,36 0,10 0,90 20,84

Межсланцевая глина для получения легковесного кирпича используется в качестве глинистого компонента. Имея повышенное содержание п.п.п. (потери при прокаливании более 20%, таблица 1), межсланцевая глина способствует получению легковесного кирпича с низкой плотностью, а повышенное содержание Fe₂O₃ и R₂O способствует спеканию изделий при относительно невысоких температурах.

В качестве отощителя и выгорающей добавки для получения легковесного кирпича использовался золошлаковый материал Тольяттинской ТЭС. Химический состав золошлакового материала представлен в таблице 1. Минералогический состав золошлакового материала, мас. %: аморфизованное глинистое вещество - 10-20; огранка - 20-25; стекловидные шарики - 45-65; кварц и полевой шпат - 5-15; кальцит - 3-5; гидрогранаты, муллит и оксиды железа - 5-10; примеси - 3-7.

Имея повышенное содержание огранки, золошлаковый материал может использоваться в производстве керамических материалов и в качестве выгорающей добавки. Золошлаковый материал имеет высокую температуру плавления (140-1450^°С), низкую кажущуюся плотность (600-700 кг/м³) и хорошие теплоизоляционные свойства.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Сырьевые компоненты измельчали до прохождения сквозь сито 1,0 мм, затем компоненты тщательно перемешивали. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 20-24% (в зависимости от содержания глинистого компонента), из которой формовали кирпич, высушивали кирпич-сырец до влажности не более 8% и затем обжигали при температуре 1050°С. В таблице 2 приведены составы керамических масс, а в таблице 3 физико-механические показатели кирпича.

Таблица 2 Составы керамических масс Компоненты Содержание компонентов, мас.% 1 2 3 Межсланцевая глина 70 60 50 Золошлаковый материал 30 40 50

Таблица 3 Физико-механические показатели кирпича Показатели Составы Прототип 1 2 3 Плотность, кг/м³ 1380 1240 1210 - Морозостойкость, циклы 89 87 83 - Механическая прочность на сжатие, МПа 18,2 17,1 16,1 - Теплопроводность, Вт/(м·°С) 0,168 0,152 0,134 0,179-0,215

Как видно из таблицы 2, легковесные кирпичи получили из отходов производств без применения природного традиционного сырья. Полученный кирпич из предложенных составов имеет более высокие физико-механические показатели, чем прототип (таблица 3).

Полученное техническое решение при использовании межсланцевой глины позволяет повысить морозостойкость и снизить теплопроводность легковесного кирпича.

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

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Абдрахимов В.З. Авторское свидетельство №1766876. СССР SU, С04В 33/00. Керамическая масса для изготовления кирпича / В.З.Абдрахимов, Ю.М.Макрушин, Ч.С.Оразаев, К.Т.Туркстанов. - Опубл. 07.10.92. Бюл. №37/[1].

2. Абдрахимов В.З. Исследование теплопроводности теплоизоляционных изделий на основе бейделлитовой глины и золошлакового материала / В.З.Абдрахимов, В.А.Михеев, Е.С.Абдрахимова // Новые огнеупоры. - 2011. - №7. - С.50-52.

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения легковесного кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и снижение теплопроводности изделий. Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича включает золошлаковый материал и межсланцевую глину с содержанием, мас.%: SiO₂ - 41,3; Аl₂О₃ - 14,4; Fe₂O₃ - 6,8; СаО - 9,2; MgO - 2,5; R₂O - 4,1; п.п.п. - 20,2, при следующем соотношении компонентов, мас. %: межсланцевая глина - 50-70; золошлаковый материал - 30-50. 3 табл.

Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича, включающая золошлаковый материал, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит межсланцевую глину с содержанием, мас.%: SiO₂ - 41,3; Аl₂О₃ - 14,4; Fe₂O₃ - 6,8; СаО - 9,2; MgO - 2,5; R₂O - 4,1; п.п.п. - 20,2, при следующем соотношении компонентов, мас. %: межсланцевая глина - 50-70; золошлаковый материал - 30-50.