КЕРАМИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КИРПИЧА Российский патент 2015 года по МПК C04B33/138 

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения 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, 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 кирпича, включающая следующие компоненты, мас. %: межсланцевая глина - 50-70, горелые породы - 30-50 / Патент №2483042 Российская Федерация, МПК C04B 33/135. Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича / Колпаков А.В., Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С.; заявитель и патентообладатель Самарская академия государственного и муниципального управления; заявлено 14.12.2011; опубл. 27.05.2013. Бюл. 15 / [2]. Принят за прототип.

Недостатками указанного состава керамической массы являются относительно низкие морозостойкость - 83-88 циклов и механическая прочность на сжатие 17,1-18,5 МПа.

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

Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и прочности.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую межсланцевую глину, дополнительно вводят электросталеплавильный шлак с содержанием, мас. %: SiO₂ - 21,15; Al₂O₃ - 8,81; Fe₂O₃ - 14,9; CaO - 42,98; MgO - 11,77; SO₃ - 0,24; Na₂O - 0,07; K₂O - 0,08 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

межсланцевая глина 50-70 электросталеплавильный шлак 30-50

Электросталеплавильный шлак является отходом Оскольского электрометаллургического комбината (ОЭМК), содержащий в основном: γ-C₂S, ферриты кальция и кальциево-магниевые силикаты.

Шлаки представляют собой агрегированные частицы размером от 0,20 до 20 мм. Химический состав электросталеплавильного шлака представлен в таблице 1.

Имея повышенные содержания оксидов кальция и железа, электросталеплавильный шлак будет способствовать спеканию керамического кирпича при относительно невысоких температурах обжига.

Для производства керамического кирпича использовалась в качестве глинистого компонента - межсланцевая. Она 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 представлен в таблице 1.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Сырьевые материалы высушивались до влажности не более 5%, затем измельчались до прохождения сквозь сито 1,0 мм. Высушенные сырьевые материалы тщательно перемешивали. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 20-24% (в зависимости от содержания глинистого компонента), из которой формовали кирпич. Кирпич-сырец высушивали до влажности не более 8% и затем обжигали при температуре 1050°C. Изотермическая выдержка при конечной температуре составляла 60 минут.

В таблице 2 приведены составы керамических масс, а в таблице 3 - физико-механические показатели кирпича.

Как видно из таблицы 2, керамические кирпичи получили из отходов производств без применения природного традиционного сырья. Полученный кирпич из предложенных составов имеет по отношению к прототипу более высокую морозостойкость и механическую прочность (таблица 3).

Полученное техническое решение при использовании электросталеплавильного шлака позволяет повысить морозостойкость и механическую прочность керамического 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, 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.

2. Патент №2483042 Российская Федерация, МПК C04B 33/135. Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича / Колпаков А.В., Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С.; заявитель и патентообладатель Самарская академия государственного и муниципального управления; заявлено 14.12.2011; опубл. 27.05.2013. Бюл. 15. Принят за прототип.

Изобретение относится к составам масс для получения керамического кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и прочности при сжатии керамического кирпича. Керамическая масса содержит, мас. %: межсланцевая глина 50-70; электросталеплавильный шлак 30-50. Электросталеплавильный шлак имеет следующий состав, мас. %: SiO₂ - 21,15; Al₂O₃ - 8,81; Fe₂O₃ - 14,9; СаО - 42,98; MgO - 11,77; SO₃ - 0,24; Na₂O - 0,07; K₂O - 0,08. 3 табл.

Керамическая композиция для изготовления кирпича, включающая межсланцевую глину, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит электросталеплавильный шлак с содержанием, мас. %: SiO₂ - 21,15; Al₂O₃ - 8,81; Fe₂O₃ - 14,9; CaO - 42,98; MgO - 11,77; SO₃ - 0,24; Na₂O - 0,07; K₂O - 0,08 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
межсланцевая глина 50-70 электросталеплавильный шлак 30-50