Способ изготовления пористых изделий
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления пористых изделий , преимущественно зольного уровня. Для снижения кажущейся плотности температуры термообработки и энергозатрат в способе изготовления пористых изделий, включающем приготовление сырьевой смеси из золошлаковых отходов теплоэлектростанций и связующего, последнее готовят путем перемешивания 70-90% щелочного стока производства капролактама и опоки в процессе их кипячения в течение 30-40 мин, а термообработку осуществляют при 600-900°С. Изделия получают с кажущейся плотностью 0,78-1,20 г/см3, прочностью 5,2-8,7 МПа. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)л С 04 В 18/.10
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4790971/33 (22) 14.11.89 (46) 15.06.92. Бюл. ¹ 22 ° (71) Государственный научно-исследовательский институт по керамзиту (72) M.Ê,Êàáàíoâà, В.Д,Авакова и С,С.Сабитов (53) 666.972 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 1379268,,кл. С 04 В 18/10, 1986, Авторское свидетельство СССР
¹ 1158532, кл, С 04 В 14/10, 1983. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТЫХ
ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть исИзобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления пористых изделий, в частности заполнителя для конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных бетонов, а также кирпича, блоков.
Цель изобретения — снижение кажущейся плотности, температуры термообработки и энергозатрат.
Изготавливают пористые изделия следующим образом.
Первоначально смешивают 70-90% щелочного стока производства капролактама и
10 30% опоки, имеющей дисперсность до
0,14 мм,и кипятят при постоянном перемешивании, например в котлах утилизаторах в течение 30-40 мин. Полученное связующее в количестве 44 — 52% тщательно перемешивают с 48 — 56% наполнителя, в качестве которого могут быть испол ьзованы тонкодисперсные зола, шлак и т.д., а затем..Я2, 1740345 А1
2 пользовано для изготовления пористых изделий, преимущественно зольного уровня.
Для снижения кажущейся плотности температуры термообработки и энергозатрат в способе изготовления пористых изделий, включающем приготовление сырьевой смеси из золошлаковых отходов теплоэлектростанций и связующего, последнее готовят путем перемешивания 70-90% щелочного стока производства кап ролактама и 10-30% опоки в процессе их кипячения в течение
30 — 40 мин, а термообработку осуществляют при 600 — 900 С, Изделия получают с кажущейся плотностью 0,78 — 1,20 г/см, прочно3 стью 5,2 — 8,7 МПа, 2 табл. формуют изделия (гранулы на шнековом прессе или тарельчатом грануляторе, кирпичи или блоки íà npecce) и обжигают при
600-900 С.
Пример. Для приготовления связующего берут щелочной сток производства капролактама (ЩСПК) плотностью/ 1,2 г/см, содержащего, : массовая доля натриевых солей моно- и дикарбоновых кислот 31,77; свободная щелочь NaOH 2,0; примеси циклогексанола и циклогексанона 0,024: смолистые вещества 4.5; вода 61,706 и опока
Балашейкинского месторождения следующего химического состава по содержанию оксидов, %: Я!02 77,94; А120з + Т!02 6,48:
Ре бщ. 3,8; Ca0 + Mg0 2,45; В20 4,6; n,ï,п, 4,32; орг,в-ва 0,41, ЩСПК смешивают с опокой в соотношении, мас. соответственно
80:20 и кипятят в течение 30; 35 и 40 мин.. Свойства полученного связующего приведены в табл. 1, 1740345
Полученное после кипячения в течение
30, 35 и 40 мин связующее смешивают с золой Рефтинской ТЭС или шлаком Тольяттинской ТЭС.
Химический состав золы Рефтинской
ТЭС. Содержание оксидов, %: ЯО 58,1, А!20з 23,15: FezOa 5,86; Fe0 1,82; TiOz 0.84;
Са01,58; Mg01,31; ЯОз0,65; Rz01,47;; п.п,п.
3,18; opr.в-аа 2,04.
Химический состав шлака Тольяттинской ТЭС. Содержание оксидов, %: SiOz
57,36; А!20з 22,12; FezOa5,51; Fe02,57 TiOz
0,44; СаО 3,55; Mg0 1,59, ЯОз 0,27; RzO 6,03; орг.в-ва 0.56.
После перемешивания иэ композиции формуют гранулы, а затем их подвергают термообработке при 600 — 900 С.
Примеры реализации способа и свойства заполнителей приведены в табл. 2.
Использование 70-90% ЩСПК и 10—
30% опоки обеспечивает получение связующего, приближающегося по составу к, эвтектическим точкам системы SiOz NazO, т.e. к тем точкам, которые обладают наибольшей легкоплавкостью в данной системе, а значит обеспечивают процессы спекания с образованием жидкой фазы при низких температурах.
Кипячение в течение 30 — 40 мин ЩСПК с опокой при их перемешивании обеспечивает получение гелесуспензионной массы (связующего) со стабильными адгезионными свойствами, достаточными для обволакивания частиц наполнителя и придания прочности сформованным иэделиям для их последующей технологической обработки за счет обеспечения условий взаимодействия оксида кремния, содержащегося в опоке, со щелочью NaOH и натровыми солями моно- и дикарбоновых кислот, содержащихся в ЩСПК, с образованием коллоидной системы, состоящей из щелочного алюмосиликатного и аморфного осадка геля кремнезема, частиц силикатов и полимеризованных.частиц коллоидного кремнезема (мицелл). Кроме того, дополнительную клеящую способность связующему придают смолистые примеси, содержащиеся в
ЩСПК, концентрация которых при кипячении возрастает от 4 — 6% до 5,6-8,4%, Термообработка изделий при 600.900 С обеспечивает получение расплава и
5 образование алюмосиликатного стекла за счет обогащения расплава, состоящего из силиката натрия (йа20 Я02), ионами алюминия, содержащимися в поверхностном слое наполнителя. Алюмссиликатное стекло спо10 собствует повышению прочности готовых изделий. Этому же способствует упрочнение контактного слоя между связующим (матрицей) и наполнителем муллитом, диффундирующим из поверхностного слоя на15 полнителя в расплав. Разложение органических солей с образованием карбоната натрия и последующее его разложение до NazO с выделением СО2, а испарение также остаточной воды связующего способ20 ствуют поризации массы в пиропластическом состоянии и создают восстановительную среду внутри изделия, которая активизирует протекание окислительно-.восстановительных процессов. Б ре25 зультате снижается кажущаяся плотность изделий.
Способ обеспечивает снижение кажущейся плотности изделий, температуры термообработки и энергозатрат за счет
30 исключения предварительной термообработки материала и снижения температуры обжига; улучшение санитарно- технических условий из-за отсутствия пылеобразования.
Формула изобретения
35 Способ изготовления пористых изделий, преимущественно зольного заполнителя путем приготовления сырьевой смеси иэ золошлаковых отходов теплоэлектростанции и связующего на основе жидких отходов
40 производства.капролактама, и последующе. го формования и термообработки изделий, отличающийся тем, что, с целью снижения кажущейся плотности, температуры термообработки и энергозатрат. свнзу15 ющее готовят путем перемешивания при кипячении 70-90% щелочного стока производства капролактама и 10-30% опоки в течение 30-40 мин, а термообработку осуществляют при 600-900 С.
1
1
1
1
I
° I
Л
Q.
v е
Э
Е
CL
Ь. о
Ф
L а 8 с
X L
IQ и
З л
Щ
=1 а
X
L о
О.
C л (g
fg (g
Х
М
C! (g l
Е х
Э
X о (=
X о
lO1
Я tg с r е о
)- e
Г е
1 (g l
1 — 1
1
1 (() 1» а о
О О. х е
Э I- (Y
r О. е (g () х
fg Z х и (g О о
L о
lI
S и х
I- Ф о х о э
Е
° (Ф)
К X
m х я .6 Ф
W lO
S .С К
fg U
1- 1o e
fg
1- Ф
v * о е
Е л Я
К X
r m .() e сю
Ю К (О о
l- (v e
К
Э X
S Х х е
e x
tg
Ф а
1- Х
X х е
tg а х
C л
)о о
X о с
Ю и
)() m U
Ф
Е
z ел (g л ф
К X
fg Щ ( (Е U о о а щ о а х сГ э о z
I r (X о
1 О. (Е оо
I—
l
I
I
I
1 !
1 !
1
I !
1
I
1
X
П) и
)о
>Я
Y
Ф
1)" о о
Л о
fg
S
)о
С).
Ф
У
tg
tg х
1
1 !
1
l
1
I
t !
I
I
I о z
tg а к
Ym.()
1о е. х о
U о
C о
К (() и о
XX х
z л э
I»
>х е
»С
r к
К
Щ Q
) Л
О. 1а о с е
x о
1 к z
1
1 !
I.
К g;
S э I а е
)0 .У 1. (g
I о
I e с! у (()
1 X ЪС
l l
U I
О 1
1 1 Ф I
1 3! C S
1 X
М к.а 1 оэй
1- и m е 1- а
Л с (О аоо
x c-o о
) O Y
s I- e е )о
e e еое ест и с z
О. fg и
L l- и о о
Z X и э ой х. а
1- и (О
0 О э z ао)о е (() (g
zй(Е
) °
S (g (g U с о чо е оке ай(Е оной хяс сГ ю\o ойо
1740345
К 1 О
U tg C
1-ае
e(o о лох а
S I- O
UeL
YmO
x ttr
М с9 (g эеа (О (8
mho аo (-.
L Y о е хо(е>о
L 3
1- Е
X X
eozm аСmlй Z
mmoe
zLmx
1 (О и fg . 5 r mzx сое
О S л
v (g r
tg х ()
О.Е С
С S
Ф о(о х Л (g о )-э о (с ее о х (v (Е о к аv (() о(хо
z m.v (ЕБ Я ояЕ
I (g К и (g SZ
ta x
c o
U X о й
Щ Z а е
С э о
X Л о
a e к с
m э
I» (Е о к
CL О о а х й
% М о я
1 о (S я о
Л ° X з)о о)-с аv с о о х х )lO Ф
i- 0 m
Ф
Фой
Л о(8
° Q
Ю Л Ю
vsv ояо
m л (g
Е nZ
I !
1 !
I
1
)
1
1
I
I !
)
1
1
I
1 !
1
I
1
1
l . 1
1
l
I
I
)
1 !
I
I
I
1 ! !
I
I .
I ..
1
I
1
l
I
1 I
)
Q 1 .)) 1
I» I о
Ф I
Л I
Л I
М I
Ф
1- 1
1
1, 1
1 !
I.
1740345
Таблица 2
Свойства заполнителя
Наполнитель
Связующее
Кажущаяся Порис- Прочность плотность, тость, при сжатии, г/смз 2 кг/смз
Содержание, Ъ
Компонент
Содержание, ЩСПК 90
ОПОКА 10
44
Эола
ЩСПК 70
ОПОКА 30
3S 52 То же
46, Зола
ЩСПК 90
ОПОКА 10
ЩСПК 80
ОПОКА 20
30 48 То же
52 600 0,95 58
700 0,95 58
800 0,94 57
900 0,98 56
ЩСПК SO
ОПОКА 20
35 48
ЩСПК 80
ОПОКЛ 20
35 52
Зола
0,92 60
0;91 61 ..
0,91 61
0,94 57
ЩСПК 80
ОПОКЛ 20
40 48 То же
ЩСПК 90
ОПОКА 10
35 .44 Шлак
Известный способ
420-627
1 >9-.2 23
1230
Составитель M. Кабанова
Редактор Л. Пчолинская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А. Осауленко
Заказ 2047 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Пример . реализа.ции способа
Компонент и его Время содержание, 2 кипячения, .мин
Темпера» турЗ обжига,аС
900
48 600
700
800
900
52 600
700
800
900
52 600
SO0
900
48 600. 700
800
900
70 0
900
900
0,97
0,97
0,96
0,98
0,99
1,00
1,10
1,20
0,78
0,81
0,84
0,93
0,93
0,93
0,92
0,95
0,79
0,80
0,82
0,94
1,20
1,27
1,29
1,30
58
58
59
56
54
64
63
59
59
64
63
48
47
57,0
66,3
SZ,5
88, 9
42,5
56,2
84,7
85 6
53,4
54,5
61,0
75,9
56,3
64,2
79,8
85,6
57,0, 65,5
81,2
86,8
54,7
55,2
63,0
80,1
52,3
62,5
77,4
64 2
50,1
68>2
69;5
70,0
