КЕРАМИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КИРПИЧА Российский патент 2016 года по МПК C04B33/135 

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 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].

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 С04 В 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.

Недостатком 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 железосодержащий шлак ТЭЦ с содержанием, мас. %: SiO₂ - 53,3; Al₂O₃ - 4,5; Fe₂O₃ - 31,5; CaO - 1,2; MgO - 0,5; Na₂O - 0,47; K₂O - 0,13; п.п.п.- 8,4 при следующем соотношении компонентов, мас. %:

межсланцевая глина 50-70 железосодержащий шлак ТЭЦ 30-50

Железосодержащий шлак является отходом Ново-Иркутской ТЭЦ. Ново-Иркутская ТЭЦ является основным источником тепла системы централизованного теплоснабжения Иркутска и участвует в покрытии электрических нагрузок энергосистемы Сибири. Теплоэлектроцентраль запроектирована для сжигания бурых углей Восточной Сибири. Количество твердых остатков для каменных и бурых углей колеблется от 15 до 40%. Шлаки представляют собой агрегированные частицы размером от 0,15 до 30 мм. В составе шлаков постоянно присутствуют частицы несгоревшего топлива (недожог), количество которого могут составлять 10-25%.

Химический состав железосодержащего шлака ТЭЦ представлен в таблице 1.

Имея повышенные содержания оксидов железа, железосодержащий шлак ТЭЦ угля 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°С. 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 железосодержащего 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 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. Патент №2483042 Российская Федерация, МПК С04В 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 промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и прочности при сжатии керамического кирпича. Керамическая композиция содержит межсланцевую глину и железосодержащий шлак ТЭЦ с содержанием, мас. %: SiO₂ - 53,3; Al₂O₃ - 4,5; Fe₂O₃ - 31,5; CaO -1,2; MgO - 0,5; Na₂O - 0,47; K₂O - 0,13; п.п.п. - 8,4, при следующем соотношении компонентов, мас. %: межсланцевая глина 50-70; железосодержащий шлак ТЭЦ 30-50. Использование техногенного сырья при получении керамического кирпича способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов. 3 табл.

Керамическая композиция для изготовления кирпича, включающая межсланцевую глину, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит железосодержащий шлак ТЭЦ с содержанием, мас. %: SiO₂ - 53,3; Al₂O₃ - 4,5; Fe₂O₃ - 31,5; CaO - 1,2; MgO - 0,5; Na₂O - 0,47; K₂O - 0,13; п.п.п. - 8,4 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
межсланцевая глина 50-70 железосодержащий шлак ТЭЦ 30-50