Керамическая масса для изготовления фильтрующих изделий Советский патент 1980 года по МПК C04B33/22 

1

Изобретение относится к области получения фильтрующих керамических материалов, предназначенных для фильтрации жидкостей и газов, биологиче- 5 ской очистки сточных вод, для оборудования буровых и водозаборных скважин, аэрации жидких и порошкообразных материалов, а также изготовления огнеупорных мертелей и литейных форм.Ю

Известна масса для фильтрующих изделий, в состав которой входят фракцийнированный наполнитель и глинистая связка 13.

изделия с размером пор, например j 100-200 мкм, изготовленные из масс со связующими из глин или бентонита с добавками декстрина или барды, имеют прочность сухого полуфабриката не более 10 кг/см 1 а после обжига гид- 20 равлаческое сопротивление готовых изделий более 600 мм вод.ст. при подаче воздуха с расходом 200 л/мин. Высокое сопротивление сокращает срок службы изделий до полного их засоре- 25 ния с 10 лет до 1 года, снижает производительность фильтра и, кроме того, вызывает повьашенный расход электроэнергии при работе воздуходувок. .Лиссоциирующие добавки древесного

угля, опилок, гипсовой муки снижают механическую прочность изделий и создают в основном тонкопористую структуру с закрыты1«, несообедающимися порами размер пор не превышает 20 мкм).

Наиболее близкой к изобретению является кера1« ческая масса для изготовления фильтруювдсх изделий, содержадая компоненты,вес.%: Фракционированный наполнитель 85,5-91, жидкое стекло 9-14,5 к кремиефтористый натрий 2-3 сверх 100% 2.

Однако т суменяыв при 100 С в течение двух ч наделяя с размером пор, например, 100-200 мкм, имеют предел пюэчностш при жзгнве 3040 кг/см и предел прочности при сжатии 40-50 кг/см Такой состав используется в промышленности без крвмнефтористого натрия, который является отвердителем.

При пересчете на производительность цеха 5 тыс.тонк изделий в год в массу вводится до 100 тонн Noes Fi в год. В материале остается после Обжига 0,56-0,6% фтора, что является нежелательнь, так как фтор и фтористые соединения ядовиты.

Кроме того, при обжиге 5 тыс.тонн изделий в год около 36 тонн фтора загрязняет окружающую среду.

Гидравлическое сопротивление изделий из известного состава(например, при размере пор 100-200 мкм) лежит в пределах 160-280 мм вод.ст. при подаче воздуха под изделие с расходом 200 л/мин в толщине стенки 27-35 мм.

В связи с переходом химических заводов по производству удобрений на выпуск двойного суперфосфата резко сократилось производство кремнефтористого натрия, являющегося побочным продуктом получения простого суперфосфата.

Размер пор изделий 100-.200 мкм основной, поскольку фильтры с размером пор 100-200 мкм наиболее употребимы в народном хозяйстве.

Цель изобретения - повышение прочности сухого полуфабриката и снижени гидравлического сопротивления готовых изделий.

Это достигается тем,, что керамическая масса для изготовления фильтрующих изделий, включаюцая в себя фракционированный наполнитель, жидкое стекло и отвердитель, в качестве отвердителя содержит побочный продукт производства двойного суперфосфата при следующем соотношении компонентов , вес.%:

Фракционированный наполнитель75-95-Жидкое стекло4-20 Побочный продукт производства двойного суперфосфата 0,5 -5 Побочный продукт производства двойного суперфосфата имеет химический состав: 1,2(МН4)20 20x0,92 (Nol20+ К,,0 X Аг„0-, х3.5Ро 0,.х2, X ).

Указанные компоненты смешиваются в требуемом .соотношении в течение 7-10 мин.(вмйпто 12-13 мин для массы с NO S i F) .

Побочный продукт производства двойного суперфосфата служит отвердителем жидкого стекла при сушке изделий. Затем из массы с формовочной влажностью 6-9% формуются плиты на фрикционных прессах и трубы на вибрационных станках. Плиты сушатся на поддонах в течение 1 ч 30 мин, трубы в формах в течение двух ч при и один час при 200 . Остаточная влажность изделия 0-3%. Высушенные изделия обжигаются на печных вагонетках в туннельных печах пр 1050-1200°С. Сухие изделия(полуфабрикат) характеризуются механическс прочностью при изгибе-45- 0 кг/см, и прочностью при сжатии §0-90 к-г/см . После .обжига готовые изделия при размере пор 100-200 мкм имеют гидравлическое сопротивление 80-160 мм вод.с

при расходе воздуха под изделие 200 л/мин, механическую прочность при сжатии 60-150 кг/см и прочность при изгибе 45-70 кг/см,коэффициент воздухопроницаемости в единицах Банзеиа более 10 мсм

1Ом см

Л Ч. ДАМ вОД.СТ-

Увеличение механической прочности сухого полуфабриката известной массы происходит за счет полимеризации и отвердения жидкого стекла под действием побочного продукта производства двойного суперфосфата, снижению гидравлического сопротивления готовых изделий способствует образование более развитой с сообщающимися структуры вспененного в обжнге жидкого стекла с добавками данного продук та.

Пример. В качестве исходного сырья для изготовления изделий был использован огнеупорный шамот85,0%, жидкое стекло плотностью 1,42 ,52%, побочный продукт производства двойного суперфосфата 0,5%. Огнеупорный шамот характеризо вался наличием в своем составе 59,2% Si02.,38,5% Ае,0з,1,2% FejpOa 0,98% CqO, 0,6.2 MgO, 0,52% К,0, 0,5% NagO. В жидком стекле содержалосьпотерь при прокаливании

53,0%, 31,8%SiQo. 2,«6i,AEj,03, 0,21% Fej.O}, Q, CaO,0,2% MgO, 0,6% K2.0, 10,72% NajO,

Фракционный состав шамота характ ризовался содержанием частиц размером более 3 мм,%:1,5мм-5; -3- -2мм-9-12, -2+1ММ-20-30, -1+0,25мм-25-70, менее 0,25№i -15-25.

Трубы размером 0 234xl80x500i«4 из массы формовались на вибростанке, плиты размером 300х300х35мм яа фрикционном прессе. Удельное дав-. ление прессования составило 50 кг/см Формовочная влажность массы 8%. Изделия сушились в сушилке при температуре в течение двух ч, приче трубы сушились в металлических рубашках. Высушенные изделия имели предел механической прочности при сжатии 70 кг/см, предел механической прочности на изгиб 45 кг/см. Сухой полуфабрикат обжигался в туннельной печи при .

Физико-механические свойства готовых изделий: размер пор 100-200мкм, предел механической прочности при сжатии.87 кг/см предел механической прочности на изгиб - 55 кг/см , коэффициент воздухопроницаемости

К ЭО

ЛЛ М.ГЛЛЧВОА-СТ.

Гидравлическое сопротивление изделия при расходе воздуха 200 л/мин