Керамическая масса для изготовления керамических изделий
Использование: производство строительных материалов, в частности кирпичей, облицовочных плиток и черепицы. Сущность изобретения: керамическая масса содержит глину и ферроникелевый шлак после магнитной сепарации со следующим соотношением его составляющих, в мас. %: магнитный продукт 11 - 12; немагнитный продукт - остальное, при общем соотношении компонентов, мас. %: ферроникелевый шлак - 80-90; глина - 10-20. Роспуск глины осуществляют в воде в объеме 30-35% от массы глины. Ферроникелевый шлак измельчают до крупности 0-0,14 мм, сушат при 200-250oC в течение 0,3-0,5 ч и производят магнитную сепарацию с извлечением магнитного продукта и снижением его содержания в шлаке до 11-12 мас.%. Размолотый и отсепарированный шлак перемешивают с распущенной глиной в течение 10-15 мин. Из полученной массы на прессах прессуют изделия и обжигают при 1000oC в течение 45-48 ч. Физико-механические показатели готовых изделий: водопоглощение 5-7%, предел прочности при сжатии 25-60 МПа, предел прочности при изгибе 9,5-20,5 МПа, морозостойкость 50 циклов, средняя плотность 2,0-2,3 г/см3. Таким образом, состав керамической массы, благодаря остеклованному составу исходного шлака и низкому содержанию магнитного продукта в качестве его составляющей, значительно понижает влагопоглощение и теплопроводность и повышает прочность и морозостойкость керамических изделий. 2 табл.
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении камней, кирпичей, облицовочных плиток и черепицы.
Известна керамическая масса для изготовления керамических изделий, включающая глину и ферроникелевый шлак при следующем соотношении компонентов, мас. Глина 55 80 Ферроникелевый шлак 20 45 из которых после роспуска глины и диспергации ферроникелевого шлака, их смешивания и обезвоживания до влажности 6 8% прессуют образцы с последующей сушкой в производственных сушилках до 280oC и обжигом при 1000oC в течение 50 мин (авт. св. СССР N 1414833, кл. C 04 B 33/00, заявл. 28.01.87, опубл. 7.08.88, " Керамическая масса для изготовления плиток"). Вышеуказанный ферроникелевый шлак, не прошедший магнитную сепарацию имеет следующий состав, мас. SiO2 33,71; CaO 8,51; MgO 4,08; Al2O3 3,86; FeO+Fe2O3 41,05; TiO2 0,19; Na2O 0,23; K2O 0,06 и содержит также оксиды никеля, хрома, кобальта и марганца в сумме 4% Основным недостатком изделий, изготовленных из известной смеси, являются низкая прочность и морозостойкость, а также высокая теплопроводность, объясняемые высоким содержанием в шлаке магнитного продукта, то есть металлической составляющей. Известна керамическая масса для изготовления керамических изделий, включающая глину и железосодержащие отходы после магнитной сепарации, в качестве которых используется тонкая фракция отходов обогащения железных руд, полученная после разделения отходов по крупности и магнитной сепарации и представляющая собою сухой порошок, средний размер частиц которого составляет 14-16 мкм. Химический состав отходов обогащения железных руд следующий, мас. SiO2 34,03-46,17; Al2O3 7,80-12,95; FeO+Fe2O3 8,65-10,30; CaO 12,5-16,6; MgO 7,62-11,84; SO3 0,6-1,2; MnO 0,36-0,6; K2O 2,6-4,8; п.п.п. 8,16-10,2. После измельчения глины и отходов обогащения железных руд после магнитной сепарации, последующего смешивания, формирования, сушки и обжига, перед формированием тонкомолотые отходы обогащения железных руд увлажняют до влажности 9-12% гранулируют до образования гранул с диаметром до 15 мм, а затем опудривают их сухой глиной для получения состава, мас. Отходы обогащения железных руд 75 85 Глина 15 25 (пат. РФ N 2005702, кл. C 04 B 33/00, заявл. 25.06.91, опубл. 15.01.94. "Способ изготовления керамических изделий") прототип. Недостатком изделий, изготовленных из смеси, указанного состава, выбранной в качестве прототипа как наиболее близкой к предлагаемому изобретению, являются высокое влагопоглощение и низкие показатели прочности и морозостойкости. Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является понижение влагопоглощения и повышение прочности и морозостойкости керамических изделий. Для решения задачи в известной керамической массе для изготовления керамических изделий, включающей глину и железосодержащие отходы после магнитной сепарации с магнитным и немагнитным продуктами их составляющими согласно изобретению в качестве железосодержащих отходов керамическая масса содержит ферроникелевый шлак со следующим соотношением его составляющих, в мас. Магнитный продукт 11-12 Немагнитный продукт Остальное, при общем соотношении компонентов, мас. Ферроникелевый шлак 80-90 Глина 10-20 Ферроникелевый шлак гранулированное, поризованное, сильно закристаллизованное стекло черно-коричневого цвета, представляющий собой техногенный отход, образуемый при плавке окисленных никелевых руд, и имеет следующий состав после магнитной сепарации,SiO2 42-47; CaO 8-15; MgO 8-15; Al2O3 5-7; FeO+Fe2O3 15-17; K2O 16-19 содержит также оксиды никеля, кобальта, меди, хрома и серы в сумме 2%
Такой состав керамической массы, благодаря остеклованному составу исходного шлака и низкому содержанию магнитного продукта в качестве его составляющей, значительно понижает влагопоглощение и повышает прочность и морозостойкость керамических изделий. Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации показали, что предлагаемый состав керамической массы для изготовления керамических изделий неизвестен и не следует явным образом из рецептов известных составов, то есть соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень". А, благодаря несложности ее изготовления, предлагаемая керамическая масса является также промышленно применимой. Изделия изготавливают по следующей технологии. Ферроникелевый шлак измельчают до крупности 0-0,14 мм, сушат при 200-250oC в течение 0,3-0,5 ч и производят магнитную сепарацию с извлечением магнитного продукта и снижением его содержания в шлаке до 11-12 мас. Измельчение шлака до крупности 0-0,14 мм обеспечивает глубокое извлечение магнитного продукта, то есть его металлической составляющей, что значительно понижает теплопроводность отсепарированной части шлака, а также обеспечивает хорошее контактное взаимодействие его компонентов и их равномерное распределение по объему изготавливаемых изделий. Роспуск глины осуществляется в воде в объеме 30-35% от массы глины. Размолотый и отсепарированный шлак перемешивают с распущенной глиной в течение 10-15 мин. Из полученной массы на существующих прессах формуют изделия. После формовки изделия подаются в печь для обжига. Температура обжига 1000oC в течение 45-48 ч. Составы керамических масс приведены в табл. 1. Физико-механические показатели изделий приведены в табл. 2.
Формула изобретения
Немагнитный продукт Остальное
при общем соотношении компонентов, мас. Ферроникелевый шлак 80 90
Глина 10 20ь
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2