Сырьевая смесь и способ изготовления пенокерамических изделий

 

Изобретение относится к производству ячеистой керамики и может быть использовано для изготовления строительных материалов. Сырьевая смесь содержит следующие компоненты, мас.%: уплотненный микрокремнезем 8-17; высококальциевая зола-унос 34-46; моющее средство “Тайга” 2-3; вода 44-46. Способ изготовления пенокерамических изделий из вышеназванной смеси включает приготовление сырьевой массы путем смешивания золы-унос, воды и уплотненного микрокремнезема, полученного гранулированием при подаче на гранулятор 1,2-1,8 мас.% моющего средства “Тайга” в виде водного раствора, с последующим вводом в полученную сырьевую массу 0,8-1,2 мас.% моющего средства “Тайга” в виде технической пены, приготовленной барботированием воздухом; формование, сушку при 60...80°С и обжиг при 1000°С. Техническим результатом изобретения является улучшение теплозащитных характеристик изделий и снижение их материалоемкости. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

Предлагаемое изобретение относится к производству ячеистой керамики и может быть использовано для изготовления строительных материалов.

Наиболее близкой к предлагаемой сырьевой смеси по технической сущности и достигаемому эффекту является сырьевая смесь, включающая в мас.%: микрокремнезем производства кристаллического кремния 15-80, высококальциевую золу-унос от сжигания бурых углей 20-85.

Недостатком указанной смеси является относительно высокая теплопроводность и материалоемкость изделий (средняя плотность изделий составляет 1120-1460 кг/м³).

Технический результат - улучшение теплотехнических характеристик и снижение материалоемкости изделий.

Технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления пенокерамических изделий, включающая высококальциевую золу-унос и уплотненный микрокремнезем с насыпной плотностью до 0,5 т/м³, дополнительно содержит в качестве добавки моющее средство “Тайга” при следующем соотношении компонентов, мас.%:

уплотненный микрокремнезем 8-17

высококальциевая зола-унос 34-46

моющее средство “Тайга” 2-3

вода 44-46

Микрокремнезем производства кристаллического кремния является ультрадисперсным отходом с удельной поверхностью 25...34 м²/г и содержанием аморфного оксида кремния до 93 мас.%. Химический состав микрокремнезема (в мас.%): SiO₂ 86-93; Fе₂О₃ 0,14-1,28; MgO 1,03-1,20; Nа₂О 0,39-0,46; К₂О 0,28-0,42; Аl₂О₃ 0,7-1,05; CaO 0,26-0,44; потери при прокаливании 3,7-5,29, Вследствие чрезвычайно высокой удельной поверхности микрокремнезем характеризуется малой насыпной плотностью (150...250 кг/м³) и уплотняется перед использованием до насыпной плотности 0,5 т/м³.

Высококальциевая зола-унос образуется от сжигания бурых углей (ОСТ 34-70-542-81) Ирша-Бородинского месторождения Канско-Ачинского бассейна и содержит, мас.%: SiO₂ - 40...55; Al₂O₃ - 4...10; Fе₂О₃ - 6...14; CaO - 20...35; MgO - 3...6; К₂О - 0,3... 1,5; Na₂O - 0,2...0,5; SO₃ - 0,9...5; СаО_св - 3...13; горючих примесей - не более 2.

Моющее средство “Тайга” (ТУ 13-4302007-032-92) разработано ОАО “Братсккомплексхолдинг” и представляет собой желеобразный продукт, состоящий из натриевых солей природных растительных жиров фракции С16-С22, получаемых в результате переработки хвойной древесины на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности. Моющее средство “Тайга” содержит кислоты жирные талловые омыленные 98,6; формалин (консервант) 0,2; натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы или метилцеллюлозы 0,5; отдушку для мыла и моющих средств 0,7.

Ввод моющего средства “Тайга” обеспечивает образование комбинированной дифференцированной по размеру пористости и формирование сбалансированной структуры сырца, в которой более крупные поры, созданные пеной, сочетаются с мелкими порами, полученными при воздухововлечении. Это предопределяет повышение прочности и теплотехнических характеристик черепка.

Сочетание микрокремнезема и высококальциевой золы-унос обуславливает образование при обжиге высокопрочных долговечных кристаллических фаз - полевых шпатов, волластонита, армирующих черепок.

Способ изготовления пенокерамических изделий включает приготовление смеси, сушку и обжиг изделий из сырьевой массы, поризованной в две стадии. Первая стадия обеспечивается воздухововлечением при смешивании уплотненного с добавкой моющего средства “Тайга” (1,2-1,8%) микрокремнезема, золы-унос и воды за счет поверхностно-активных свойств жирных талловых омыленных кислот. Вторая стадия поризации осуществляется путем ввода технической пены, приготовленной барботажем водного раствора моющего средства “Тайга” (0,8-1,2 мас.%) в вышеназванную массу.

Пример

Изготовление материала осуществляется следующим образом. Микрокремнезем помещают в гранулятор при одновременной подаче водного раствора моющего средства “Тайга”. Уплотненный гранулированием до насыпной плотности 0,5 т/м³ микрокремнезем смешивают роторным смесителем с золой-унос и водой в течение 1-3 минут. В полученную смесь вводят техническую пену, изготовленную путем барботирования воздухом водного раствора моющего средства “Тайга” при соотношении воды и моющего средства 1:1. Готовую сырьевую массу заливают в формы и сушат при 60...80°С. Обжиг изделий производят при температуре 1000°С.

Составы сырьевых смесей и физико-технические характеристики изделий приведены в табл. 1 и 2.

Источник информации

1. Патент РФ №2086517, МКИ⁶ С 04 В 35/14, 35/16. Тацки Л.Н., Лохова Н.А., Гершанович Г.Л., Сеничак Е.Б. Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий// Бюл. Откр. Изобр. - 1997. - № 22.

Формула изобретения

1. Сырьевая смесь для изготовления пенокерамических изделий, включающая высококальциевую золу-унос, микрокремнезем и воду, отличающаяся тем, что в качестве микрокремнезема используют уплотненный микрокремнезем с насыпной плотностью до 0,5 т/м³, смесь дополнительно содержит в качестве добавки порообразователя моющее средство “Тайга” при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Уплотненный микрокремнезем 8 - 17

Высококальциевая зола-унос 34 - 46

Моющее средство “Тайга” 2 - 3

Вода 44 - 46

2. Способ изготовления пенокерамических изделий и сырьевой смеси, содержащей высококальциевую золу-унос и микрокремнезем, включающий приготовление смеси, формование, сушку и обжиг, отличающийся тем, что при использовании сырьевой смеси по п.1 микрокремнезем уплотняют гранулированием при подаче на гранулятор 1,2-1,8 мас.% моющего средства “Тайга” в виде водного раствора, затем уплотненный микрокремнезем перемешивают с высококальциевой золой-уносом и водой роторным смесителем, после чего вводят 0,8-1,2 мас.% моющего средства “Тайга” в виде технической пены, приготовленной барботированием воздухом.