Масса для изготовления керамических изделий

 

Сущность изобретения: масса содержит глинистое сырье 48-87%, кремнеземистый шлам продукт мокрой очистки газов производства низкомарочного ферросилиция 10-50, бентонит 2-3. Компоненты смешивают , формуют заготовки, сушат и ббжигают при температуре 950°С, Характеристики: кажущаяся плотность 1625-1758 кг/м3, теплопроводность 0,7-0,767 Вт/(м°С). 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 04 В 33/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4919838/33 (22) 19.03,91 (46) 30.01.93. Бюл, М 4 (71) Научно-производственное объединение по защите атмосферы, водоемов; использованию вторичных энергоресурсов и охлаждению металлургических агрегатов на предприятиях черной металлургии "Энергосталь" (72) Д.Д,Андреевская, В.Г.Братчиков, И.А.Федорова, Н.П.Севастьянова, Л.Ф.Клочко и B,Í.Êàðíàóõoâ (56) Наумов М.М. и др. Технология глиняного кирпича. М.: Стройиздат, 1969, с,267, Авторское свидетельство СССР

М 1310366, кл. С 04 В 33/00, 1985.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для производства строительной керамики, например,.глийяного кирпича.

Известна масса для производства глиняного кирпича, включающая глину и кварцевый песок, Кирпич, полученный из указанного состава масс имеет повышенную плотность и теплопроводность. Эти недостатки обусловлены тем, что кварцевый песок имеет более высокую плотность, чем глина.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является сырьевая смесь для изготовления керамических изделий, содержащая, мас. :

О ход производства ферросилиция 17-23

КС! — отход восстановления никотината калия . 0,8-1,3

Суглинок Остальное

Обжиг изделий, полученных из этой смеси, происходит при 900-950 С, ф

5U „1791420 А1

2 (54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Сущность изобретения: масса содержит глинистое сырье 48 — 87, кремнеземистый шлам - продукт мокрой очистки газов производства низкомарочного ферросилиция

10-50, бентонит 2-3. Компоненты смешивают, формуют заготовки, сушат и обжигают при температуре 950 С, Характеристики: кажущаяся плотность 1625-1758 кг/м, теп3 лопроводность 0,7 — 0,767 Вт/(м С). 3 табл.

Основным недостатком изделий, изго- . тавливаемых из известной смеси, является высокая плотность и теплопроводность.

Этот йедостаток обусловлен тем, что присутствие KCI в качестве минерализатора, начинающего плавиться при 768 С вызывает образование расплава; количество которого возрастает с повышением температуры, за счет растворения аморфного кремнезема, содержащегося в пыли-уносе (отходе пройзводства ферросилиция), При остывании расплава образуется стекло, характеризующееся повышенной плотностью и теплопроводностью.

Цель изобретения — снижение плотности и теплопроводности изделий.

Для достижения поставленной цели масса для изготовления керамических изделий, включающая глинистое сырье и кремнеэемистый шлам- продукт мокрой очистки газов производства ниэкомарочного ферросилиция, содержит дополнительно бентонит и ри следующем соотношении компонентов, мас. :

1791420

Глинистое сырье 48-87

Указанный шлам 10-50

Бентонит 2 — 3

Шлам представляет собой тонкодисперсный продукт мокрой очистки газов про изводства низкомарочного ферросилиция, при производстве которого сплавы выплав ляют в закрытых печах, и, следовательно, процесс выплавки осуществляется в восстановительной среде при 1400-1600 С.

Пылегаэовые выбросы закрытых печей кроме диоксида кремния Р20з и Р20 содержат значительное количество углеводородов и низкомолекулярных углеводородов (см, табл. 1), образующих в процессе пиролиза маслопродуктов в восстановительной среде при высоких температурах и в присутствии СО. Из-за высокого содержания СО используют мокрые газоочистные установки (трубы Вентури, скубберы). Уловленный продукт либо сгущают в отстойниках и обезвоживают на фильтр-прессах, либо в виде шлама транспортируют в накопитель, после заполнения которого происходит естественное обезвоживание.

Химический и дисперсный составы шлама приведены в табл. 1 и 2, Введение в массу для глиняйого кирпича обезво>кенного шлама в комплексе с бентонитом позволяет снизить плотность и теплопроводность его. Этот эффект объясняется тем, что шлам представляет собой тонкодисперсный материал, характеризующийся малой плотностью (550 — 600 г!см ) з и развитой удельной поверхностью (до

20 м /r), что в свою очередь предопределяет после обжига снижение плотности и теплопроводности керамических изделий, в частности, глиняного кирпича, Во время обжига кирпича происходят процессы разложения минералов (компонентов) сырьевой смеси, внутримолекулярные изменения глинистых минералов, а также полиморфные превращения кварца, разрушающие структуру исходных компонентов. В этой связи наличие комплексной добавки, шлама с бентонитом, повышает активность керамической массы к спеканию, вследствие взаимодействия продуктов разложения глинистых и щелочноземельных оксидов шлама, При температуре выше

900 С образуется некоторое количество жидкой фазы, которая способствует достаточному уплотнению разрыхленного материала, Наличие в шламе равномерно распределенных высокодисперсных частиц углерода и его соединений при смешении с глинистым сырьем ведет к образованию гомогенной смеси, При обжиге керамических теплопроводности

25 формовочной влажности, тщательно перемешивают и "выбивают" для устранения

>кка при максимальной температуре 2 часа, 35 медленное охлаждение в течение 12 ч до

5РоС

45 Результаты физико-механических испытаний показали, что введение комплексной

20 изделий выгорание частиц углерода и его соединений способствует образованию шаровидных мелких пор, равномерно распределенных по всему обьему кирпича, и заполненных малотеплопроводным, неподвижным воздухом, обеспечивающим дополнительное снижение плотности и

Утилизация обеэвоженного.шлама при производстве глиняного кирпича способствует охране окружающей среды и расширению сырьевой базы промышленности строительных материалов.

Массу для изготовления керамических изделий, глиняного кирпича готовят следующим образом; глину и шлам предварительно сушат, измельчают и просеивают через сито М 1, Затем оба компонента, взятые в соотношениях согласно составам масс, смешивают (мас.%: глины 48-87, шлама 10 — 50), тщательно перемешивают по "сухому" способу для получения однородной гомогенной смеси. Полученную массу увлажняют шликером (иэ бентонита и воды) до нормальной комков и пузырьков воздуха, Из готовой массы пластическим способом набивают образцы-кубики размером 50 х 50 х 50 мм, которые затем сушат в естественных условиях до влажности 1 — 2ь, обжигают в печи при 950 С по следующему режиму: подьем температуры до 950 С в течение 7 ч, выдерПолученные образцы-кубики подвергались физико-механическим испытаниям по

ГОСТ 7427-75, 7076-78, включающим определение кажущейся плотности и теплопроводности.

Составы масс в результате физико-механических испытаний приведены в табл. 3. минеральной добавки (шлама с бентонитом) в состав массы для керамических изделий, уменьшает плотность и теплопроводность изделий после обжига по сравнению с прототипом. Использование шламов является экономически выгодным, способствует расширению сырьевой базы, не требует дополнительного измельчения, так как представляют материал с высокой удельной поверхностью, Кроме этого, утилизация отходов позволяет снизить себестоимость изделий, решить вопрос об освобождении земельных участков, занятых шламом, и предохранить природу от загрязнений, 1 91420 табл и ца 1

Химический состае. шлама

Таблица 2

Дисперсный ссстаа шлама испе сный состаа шлама

1-2 г 2-4 4-6

6-8 8-10 10-20 20-40 40-60 60-80 60-1 00

2 5

5 8 31 33 9 4 3

Таблица 3

Составы масс и свойства керамических изделий орозостойкость образцов более 50 циклов.

Составитель Л. Гостева "

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор О.Густи т

Редактор Т. Горячева

Заказ 132 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. Уигород, ул.Гагарина, 101

Экономический эффект от использования шламов составит 3,5 руб. на 1000 шт. кирпичей.

Формула изобретения

Масса для изготовления керамических 5 изделий, включающая глинистое сырье и кремнеземистый шлам — продукт мокрой очистки газов производства низкомарочногоферросилиция, отл ичающая сятем, что, с целью снижения плотности и теплопроводности иэделий, она содержит дополнительно бентонит при следующем соотношении компонентов, мас.$:

Глинистое сы рье 48-87

Указанный шлам 10 — 50

Бентонит 2-3