СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕНОВЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2014 года по МПК C04B35/16 

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.%: золу-унос 56,52-59,09; микрокремнезем 30,43-31,82; просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров 9,09-13,04 [Патент РФ №2268866 С04В 35/16, С04В 35/14].

Недостатком известной композиции является то, что стеновые материалы, изготовленные на ее основе, обладают относительно низкими показателями морозостойкости и высокими значениями средней плотности и теплопроводности.

Технический результат - повышение морозостойкости при снижении средней плотности и теплопроводности.

Указанный технический результат достигается тем, что сырьевая смесь содержит в качестве кремнеземистого компонента пыль газоочистки производства ферросплавов, в качестве алюмосиликатного компонента - закарбонизованный суглинок и просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров при следующем соотношении компонентов, мас.%:

пыль газоочистки производства ферросплавов 68,0-66,7 закарбонизованный суглинок 29,1-28,6 просыпь от дробления угольной футеровки 2,9-4,7

Пыль газоочистки производства ферросплавов является дисперсным отходом с удельной поверхностью 25…34 м²/г и содержанием аморфного оксида кремния до 75,14 мас. %. Химический состав пыли газоочистки производства ферросплавов (мас.%): SiO₂ 70,63-75,14; Fe₂O₃ 1,76-1,78; MgO 1,77-2,44; Na₂O 0,94-1,15; K₂O 1,33-3,25; Al₂O₃ 1,09-1,43; СаО 0,54-062; ППП 9,82-11,39.

Закарбонизованный суглинок Анзебинского месторождения содержит (мас.%): NaCl - 95,2; Са²⁺ - 0,58, Mg²⁺ - 0,044, К⁺ - 0,084 и $$S{O}_4^{2-}$$ 1,45. Суглинок относится к умеренно пластичному сырью с низкой чувствительностью к сушке.

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; Fe₂O₃ - 0,36; SiO₂ - 1,07; Al₂O₃ - 17,04; CaF₂ - 0,05.

Сочетание пыли газоочистки производства ферросплавов, закарбонизованного суглинка и просыпи от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров способствует образованию долговечных кристаллических фаз и рациональной пористой структуры материала.

Пример. Для приготовления сырьевой смеси используют пыль газоочистки производства ферросплавов, закарбонизованный суглинок, просыпь от дробления угольной футеровки.

Процесс приготовления смеси включает следующие операции.

Суглинок предварительно измельчают до размера частиц 1 мм и менее.

Сухие компоненты тщательно перемешивают, затем увлажняют до 19 мас.%, при одновременном гранулировании смеси на тарельчатом грануляторе.

Из полученной гранулированной сырьевой смеси формуют изделия методом полусухого прессования при удельном 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 1 Компоненты Содержание ингредиентов в составе   1 2 3 Пыль газоочистки производства ферросплавов 68,0 67,3 66,7 Закарбонизованный суглинок 29,1 28,8 28,6 Просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров 2,9 3,9 4,7

Таблица 2 Показатель Состав Прототип   1 2 3   Температура обжига 900 900 900 900 Прочность при сжатии, МПа 17,5 14,2 12,5 22,6-28,7 Средняя плотность, кг/м³ 1350 1340 1330 1550-1560 Расчетная теплопроводность, Вт/м °С 0,589 0,585 0,579 0,696-0,702 Водопоглощение, мас. % 27 26,0 24,7 22,4-24,3 Коэффициент размягчения 1,3 1,25 1,2 0,86-0,91 Морозостойкость, цикл 75 75 75 50

Изобретение предназначено для производства стеновых керамических изделий. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости при снижении средней плотности и теплопроводности. Сырьевая смесь включает, мас.%: пыль газоочистки производства ферросплавов 68,0-66,7; закарбонизованный суглинок 29,1-28,6; просыпь от дробления угольной футеровки 2,9-4,7. Морозостойкость составляет 75 циклов. 2 табл.

Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий, включающая кремнеземистый компонент, алюмосиликатный компонент и просыпь от дробления отработанной угольной футеровки, отличающаяся тем, что в качестве кремнеземсодержащего компонента применяется пыль газоочистки производства ферросплавов, а в качестве алюмосиликатного компонента используется закарбонизованный суглинок при следующем соотношении компонентов, мас.%:
пыль газоочистки производства ферросплавов 68,0-66,7 закарбонизованный суглинок 29,1-28,6 просыпь от дробления угольной футеровки 2,9-4,7