Сырьевая смесь для изготовления керамического кирпича

 

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для изготовления керамических кирпичей. Техническим результатом является создание сырьевой смеси, которая позволит производить керамические кирпичи пониженного веса и теплопроводности при одновременном сохранении или увеличении предела прочности при сжатии. Сырьевая смесь для изготовления керамического кирпича, содержащая мас.%: кембрийскую глину комовую Цекаловского месторождения 75,5 - 80, песок строительный с модулем крупности 2-2,5 - 12 - 15 и выгорающую волокнистую добавку - целлолигнин с влажностью 4 - 6 % и дисперсностью 0,5-1 мм 5 - 9,5. 1 табл.

Предлагаемое техническое решение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для изготовления керамических кирпичей.

Известна сырьевая смесь для изготовления поризованных строительных изделий [Патент РФ №2107050. Сырьевая смесь для изготовления поризованных строительных изделий, ЗАО “Победа - Кнауф”, Безродный Б.Л., Суровцева А.В., Иванов Л.В., Кальварский Б.Л., С 04 В 38/06, 1998], включающая глину и волокнистую гигроскопическую добавку растительного происхождения при соотношении, об.%: добавка 28,6-50, глина 50-71,4.

При этом сырьевая смесь в качестве добавки может содержать древесные опилки с влажностью 23-38% или торф с влажностью 23-55%. Масса кирпичей 3,0 кг, теплопроводность 0,65 Вт/м^оС, предел прочности при сжатии 250-300 кгс/см².

Однако такие добавки незначительно снижают вес кирпича и теплопроводность, но уменьшают предел прочности при сжатии.

Известен также состав сырьевой смеси для изготовления керамических изделий: кирпича, плитки, керамзита, включающий, мас.%: глина 20-79,9, отработанный бетонитовый буровой раствор 20,1-80. Физико-механические показатели: предел прочности при сжатии 75-300 кгс/см², теплопроводность 0,7 Вт/м^оС [Патент РФ №2046772. Керамическое изделие, сырьевая смесь и способ изготовления керамического изделия. Ушаков Б.И., С 04 В 38/06, 1995].

Недостатками сырьевой смеси является относительно высокий вес и высокая теплопроводность получаемых керамических кирпичей.

Известен также “Керамический кирпич, камень и способ изготовления керамического кирпича, камня” [Заявка РФ №97118519, Селиванов В.Н., Тихов В.К., Марченко Ю.И., Ананьев А.И., С 04 В 38/06, 1999]. Состав керамического кирпича отличается тем, что в качестве выгорающих компонентов использованы угольная мелочь и/или опилки (2-10 об.%) фракции 0,2-35 мм и гранулы пенополистирола 10-35 об.%, песок в качестве отощителя с модулем крупности 0,3-2,2 (3-20 об.%), остальное - глина. Модуль прочности при сжатии 240-280 кгс/см², теплопроводность 0,6 Вт/м^оС, масса кирпича 2,9 кг.

Недостатками сырьевой смеси является относительно высокий вес и высокая теплопроводность получаемых керамических кирпичей.

Прототипом заявленного технического решения является сырьевая смесь для изготовления керамического кирпича [Августиник А.И. Керамика, Москва, Промстройиздат, 1957, с. 20-24, 65, 83, 84], включающая кембрийскую глину комовую, кварцевый песок с модулем крупности 2-2,5 и выгорающую волокнистую добавку - опилки 10-15 мас.%.

Недостатком этой сырьевой смеси также является относительно высокий вес кирпича и высокая теплопроводность.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание сырьевой смеси, которая позволит производить керамические кирпичи пониженного веса и теплопроводности при одновременном сохранении или увеличении предела прочности при сжатии.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что сырьевая смесь для изготовления керамического кирпича, включающая кембрийскую глину комовую, песок строительный с модулем крупности 2-2,5 и выгорающую волокнистую добавку, содержит кембрийскую глину комовую Цекаловского месторождения, а в качестве выгорающей волокнистой добавки - целлолигнин с влажностью 4-6% и дисперсностью 0,5-1 мм при следующем содержании компонентов, мас.%: указанный песок 12-15, указанная глина 75,5-80, указанный целлолигнин 5-9,5.

Кембрийская глина комовая Цекаловского месторождения (ТУ 5751-002-03987647-98, легкоплавкая, серого цвета, умерено пластичная (не менее 7), влажность не более 16%) 75,5-80.

Песок (ГОСТ 8736-93, крупнозернистый порошок серого цвета с модулем крупности 2-2,5) 12-15.

Целлолигнин (ТУ-6-02-569-95, порошок коричневого цвета, зерна 0,5-1 мм, влажность 4-6%) 5-9,5.

Признак I. Наличие в смеси целлолигнина с дисперсностью 0,5-1 мм и влажностью 4-6% неизвестно.

Признак II. Наличие в смеси глины, песка и целлолигнина определенной дисперсности и соотношение компонентов неизвестны.

В совокупности эти признаки приводят к новому качеству: снижению массы кирпича, снижению теплопроводности при увеличении предела прочности при сжатии керамического кирпича.

Описание технологического процесса

Операция 1. Приемка сырья

Кембрийская глина доставляется из карьера автотранспортом и выгружается в отсек склада.

Песок доставляется автотранспортом и складируется на площадку.

Операция 2. Первичная обработка сырья (приготовление глины и отощающего песка)

Глина подвергается двум стадиям грубого помола. 1-я стадия обработки и измельчения глины в глинорыхлителе до величины кусков 30-50 мм. 2-я стадия - обработка глины в камневыделительных вальцах до величины кусков 10-15 мм.

Песок со склада подается в бункеры, оснащенные глинорыхлителями, затем в грохоте очищается от посторонних примесей и просеивается через вибросито.

Выгорающая волокнистая добавка (целлолигнин) в зависимости от состояния может подвергаться рассеву (выбирают фракцию 0,5-1 мм) и сушке.

Операция 3. Приготовление массы

Приготовленные материалы (глина, песок, целлолигнин) из бункеров дозируются в следующем соотношении (на 1 тонну): глина 755-800 кг, песок 120-150 кг, целлолигнин 50-95 кг и системой ленточных конвейеров подаются в двухвальный смеситель для смешения и увлажнения. Для вторичного измельчения масса подается в бегуны мокрого помола, где повышается ее связность и однородность и она дополнительно увлажняется. Глиняная масса, обработанная на бегунах системой ленточных конвейеров, подается в вальцы тонкого помола (зазор между вальцами 3-4 мм), а затем в шлихтозапасник на вылеживание не менее чем 72 часа. После вылеживания масса проходит вальцы тонкого помола (зазор между вальцами 3-4 мм), затем двухвальная мешалка с протирочной головкой и системой ленточных конвейеров подается к прессу.

Операция 4. Формование глиняного бруса

Формование глиняного бруса производится на шнековых агрегатных прессах СМК-217, состоящих из непосредственно шнековых прессов и двухвальных смесителей. В смесителе масса перемешивается, вакууммируется в вакуум-камере пресса, уплотняется и выходит из мундштука в виде бруса.

Операция 5. Резка глиняного бруса

Выходящий из мундштука брус разрезается гильотинным (однострунным) резательным автоматом, отрезается брус длиной в 15 камней (30 кирпичей), который затем разрезается многострунным автоматом на отдельные камни (кирпичи).

Операция 6. Сушка камней

Укладка камней на сушильные вагонетки производится загрузчиком с помощью подъемного стола. Сушка производится в однорядочных шестизонных сушилках, представляющих собой тележечный конвейер. В качестве теплоносителя используют горячий воздух из зоны охлаждения печей. Время сушки - 9 часов.

Операция 7. Обжиг изделий

Высушенные изделия переносятся разгрузчиком через комплектующий стол на печные вагонетки. Обжиг производится в ширококанальной туннельной печи в течение 48 часов. В качестве топлива используется природный газ.

Операция 8. Приемка готовой продукции

Вагонетку с готовой продукцией подают на сортировку. Сортировка производится в соответствии с требованиями ГОСТ 530 “Кирпичи и камни керамические”. Для проверки соответствия требованиям стандарта проводят испытания: проверка размеров и правильности формы, внешнего вида, массы, водопоглощения, марки, предела прочности при изгибе, наличие известковых включений, морозостойкости.

Примеры конкретного выполнения сведены в таблицу.

Из таблицы видно, что чем выше содержание добавки, тем ниже плотность, однако выше 9,5% прочность понижается, как и ниже 5% (предел смешения).

Эффективность сырьевой смеси заключается в получении кирпичей более легких, менее теплопроводных (0,5-0,54 Вт/м°С) и более прочных, что необходимо в условиях климата России.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления керамического кирпича, включающая кембрийскую глину комовую, песок строительный с модулем крупности 2 - 2,5 и выгорающую волокнистую добавку, отличающаяся тем, что она содержит кембрийскую глину комовую Цекаловского месторождения, а в качестве выгорающей волокнистой добавки - целлолигнин с влажностью 4 - 6% и дисперсностью 0,5 - 1 мм при следующем содержании компонентов, мас.%:

Песок 12 - 15

Глина 75,5 - 80

Целлолигнин 5 - 9,5