КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА Российский патент 2015 года по МПК C04B33/135 C04B33/138 

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

Известна керамическая масса для получения кирпича следующего состава, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд - 20-70, зола ТЭС - 30-80 [1].

Недостатком указанного состава является относительно низкая морозостойкость (14-30 циклов).

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%: бейделлитовая легкоплавкая глина 50-70, золошлаковый материал 15-25, властонитсодержащий гранулированный шлак от фосфорного производства 15-25 [2]. Принят за прототип.

Недостатком указанного состава керамической массы являются относительно низкие морозостойкость и кислотостойкость.

Сущность изобретения - повышение качества керамического кирпича.

Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и кислотостойкости кирпича.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую бейделлитовую легкоплавкая глину и золошлаковый материал, дополнительно вводят кальцийсодержащий доменный шлак афанитовой структуры с содержанием, мас.%: SiO₂ - 36,1; Al₂O₃ - 12,4; Fe₂O₃ - 1,5; CaO - 38,8; MgO - 9,4; R₂O - 1,8 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

бейделлитовая легкоплавкая глина 50-70 золошлаковый материал 15-25 кальцийсодержащий доменный шлак афанитовой структуры 15-25

Кальцийсодержащий доменный шлак афанитовой структуры образуется в доменных печах на ОАО «Западносибирском металлургическом комбинате», г. Новокузнецк. Структура афанитовая - макроскопически однородная структура плотных вулканических пород (афанитов), состоящих из стекла и мелких кристаллических индивидов, неразличимых без микроскопа. Кальцийсодержащий доменный шлак афанитовой структуры состоит из стеклофазы с редкими вкраплениями микролитов.

Микролит - малый камень: мелкие игольчатые или пластинчатые кристаллики микроскопических размеров; входят в стекловатую основную массу эффузивных горных пород. Химический состав кальцийсодержащего доменного шлака афанитовой структуры представлен в таблице 1.

Повышенное содержание СаО в доменном шлаке позволит повысить физико-механические показатели кирпич при температуре обжига кирпича 1050°C.

В качестве глинистой связующей для производства кирпича использовалась бейделлитовая глина Образцовского месторождения (Самарская область), которая характеризуется как среднедисперсная с низким содержанием мелких и средних включений. Основным породообразующим минералом глины является бейделлит, среднее содержание которого составляет от 50 до 80%.

Для производства кирпича в качестве отощителя и выгорающей добавки использовался золошлаковый материал Тольяттинской ТЭС. Зола - рыхлый материал черного или серого цвета. Кроме минеральных веществ в ней присутствует органическая составляющая. Химический состав золошлакового материала представлен в таблице 1.

Минералогический состав золошлакового материала представлен следующими минералами, мас.%: аморфизованное глинистое вещество - 10-20; органика - 20-25; стекловатые шарики - 45-65; кварц, полевой шпат - 5-15; кальцит - 3-5; гидрогранаты, муллит, оксиды железа - 5-10, примеси - 3-7. Имея повышенное содержание органики, золошлаковый материал может использоваться в производстве керамических материалов и в качестве выгорающей добавки.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Компоненты измельчали до прохождения сквозь сито №1,0. После измельчения компоненты тщательно перемешивались. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 20-24%, из полученной шихты формовали кирпич. Сформованный кирпич-сырец высушивали до влажности не более 8% и затем обжигали при температуре 1050°C. Изотермическая выдержка при конечной температуре составляла 1 час. В таблице 2 приведены составы керамических масс, а в таблице 3 -физико-механические показатели кирпича.

Как видно из таблицы 3, кирпичи из предложенных составов имеют более высокие показатели по морозостойкости и кислотостойкости, чем прототип.

Анализ результатов экспериментальных исследований показал, что лучшими прочностными характеристиками обладают керамические материалы на основе доменных шлаков с афанитовой структурой, которая обуславливает формирование высокопрочных дендритовых структур в керамическом черепке.

Полученное техническое решение при использовании кальцийсодержащего доменного шлака афанитовой структуры позволяет повысить морозостойкость и кислотостойкость кирпича.

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

Источники информации

1. Абдрахимов Д.В. Керамический кирпич из отходов производств / Д.В. Абдрахимов, Е.С.Абдрахимова, В.З. Абдрахимов. // Строительные материалы. - 1999. - №9. - С 34-35.

2. Патент №2341491 Российской Федерации. RU,МПК C04B 33/138. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича. / Ковков И.В., Шевандо В.В., Абдрахимов В.З., Денисов Д.Ю., Абдрахимова Е.С, Абдрахимов В.З., Вдовина Е.В. - Опубл. 20.12.2008. Бюл. 35.

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и кислотостойкости кирпича, которая достигается добавлением в керамическую массу кальцийсодержащего доменного шлака афанитовой структуры с содержанием, мас.%: SiO₂ - 36,1; Al₂O₃ - 12,4; Fe₂O₃ - 1,5; СаО - 38,8; MgO - 9,4; R₂O - 1,8 при следующем соотношении компонентов, мас.%: бейделлитовая легкоплавкая глина 50-70; золошлаковый материал 15-25; кальцийсодержащий доменный шлак афанитовой структуры 15-25. 2 табл.

Керамическая масса для изготовления керамического кирпича, включающая легкоплавкую глину, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кальцийсодержащий доменный шлак афанитовой структуры с содержанием, мас.%: SiO₂ - 36,1; Al₂O₃ - 12,4; Fe₂O₃ - 1,5; СаО - 38,8; MgO - 9,4; R₂O - 1,8 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
бейделлитовая легкоплавкая глина 50-70 золошлаковый материал 15-25 кальцийсодержащий доменный шлак афанитовой структуры 15-25