СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕНОВЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2014 года по МПК C04B33/135 

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

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является сырьевая смесь, включающая, мас. %: микрокремнезем (70,5-72,5), жидкое стекло (20,5-22,5) и высококальциевая зола-унос ТЭС (7) (Патент РФ №2225853, МПК7 С04В 33/00 35/14 28/26, БИ №8, 2004 г.).

Недостатком известной сырьевой смеси является низкая морозостойкость, повышенная средняя плотность и необходимость использования значительного количества дорогостоящего компонента - жидкого стекла. Кроме того, эти изделия при повышении температуры обжига до 750-850°С склонны к развитию трещинообразования вследствие избыточной кристобалитизации.

Технический результат - увеличение морозостойкости при уменьшении средней плотности и снижение расхода жидкого стекла.

Указанный технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для получения стеновых керамических материалов содержит в качестве сырьевых компонентов пыль газоочистки производства ферросплавов (ПГПФ), золу-унос и жидкость затворения водный раствор жидкого стекла с добавлением кислот талловых омыленных при следующем соотношении компонентов (мас. %):

ПГПФ 69,4-71,4 зола-унос 22,5-24,5 жидкое стекло 4,7-4,9 кислоты жидкие талловые омыленные 1,2-1,4

ПГПФ является отходом Братского завода ферросплавов. Химический состав ПГПФ включает, мас.%: SiO₂ - 70,63; К₂O - 3,25; MgO - 2,44; Fe₂O₃ - 1,76; Na₂O - 1,15; Аl₂O₃ - 1,09; CaO - 0,54; п.п.п. - 11,39.

Зола-унос - дисперсный отход от сжигания бурых углей Ирша-Бородинского месторождения. Химический состав золы-унос, мас.%: SiO₂ - 46,8; CaO - 25,8; Fe₂O₃ - 7,9; Аl₂O₃ - 12,9; MgO - 5,0; Na₂O - 0,5; К₂O - 0,5; SO₃ - 0,1; п.п.п. - 0,5.

Жидкое стекло - водный щелочной раствор силикатов натрия, густая жидкость без запаха (ГОСТ 13078-81).

Кислоты жирные талловые омыленные (КЖТО) - побочный продукт сульфатно-целлюлозного производства, представляют собой железообразный продукт желтого цвета с различными оттенками, состоящий из натриевых солей природных растительных жиров фракции С16-С22 (ТУ 13-7308058-15-90).

Преимущество предлагаемой смеси достигается сочетанием в ее составе ПГПФ и кальцийсодержащей добавки (зола-унос), взаимодействие которых обеспечивает формирование в черепке долговечных микроармирующих новообразований (анортит, диопсид, волластонит), что устраняет трещинообразование при повышенных температурах обжига (до 850°С). Введение КЖТО в жидкое стекло приводит к модификации свойств коллоидного раствора силикатов натрия - понижению вязкости и поверхностного натяжения. Это способствует равномерному распределению жидкого стекла в шихте и сокращает расход жидкости затворения. Применение КЖТО в составе жидкости затворения улучшает дообжиговые свойства массы, а также обогащает черепок дополнительной микропористостью.

Пример

Для приготовления сырьевой смеси ПГПФ и золу-унос перемешивают, в полученную смесь вводят жидкость затворения (18 % от массы сухих компонентов). В качестве жидкости затворения используют водный раствор жидкого стекла с добавлением КЖТО. Из полученной шихты формуют изделия методом полусухого прессования при удельном давлении 20МПа. Высушенный полуфабрикат обжигают при температуре 750°С.

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

Таблица 1 Компоненты Содержание ингредиентов в составе (мас. %)   1 2 3 ПГПФ 69,4 70,4 71,4 Зола-унос 24,5 23,5 22,5 Жидкое стекло 4,9 4,8 4,7 КЖТО 1,2 1,3 1,4

Таблица 2 Компоненты Состав Известный состав 1 2 3 Температура обжига, °С 750 750 750 650-700 Средняя плотность, г/см³ 1,13 1,14 1,18 1,31-1,33 Прочность при сжатии, МПа 10,3 10,7 11,0 37,0-37,5 Водопоглощение, % 38,8 39,0 39,3 41,9-42,7 Коэффициент конструктивного качества, 10^-2 МПа/(кг/м³) 0,91 0,94 0,93 2,63-2,80 Морозостойкость, цикл 125 125 125 25

Изобретение относится к составам сырьевых смесей для производства керамических стеновых изделий. Техническим результатом изобретения является снижение средней плотности, повышение морозостойкости. Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических материалов включает пыль газоочистки производства ферросплавов (ПГПФ), золу-унос и водный раствор жидкого стекла с добавлением кислот талловых омыленных при следующем соотношении компонентов, мас. %: ПГПФ - 69,4-71,4; зола-унос - 22,5-24,5; жидкое стекло - 4,7-4,9; кислоты жидкие талловые омыленные - 1,2-1,4. 1 пр., 2 табл.

Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических материалов, включающая кремнеземистый компонент, золу-унос и жидкость затворения, отличающаяся тем, что она в качестве кремнеземистого компонента содержит пыль газоочистки производства ферросплавов (ПГПФ), а в качестве жидкости затворения - водный раствор жидкого стекла с добавлением кислот талловых омыленных при следующем соотношении компонентов, мас. %:
ПГПФ - 69,4-71,4;
зола-унос - 22,5-24,5;
жидкое стекло - 4,7-4,9;
кислоты жидкие талловые омыленные - 1,2-1,4.