Керамическая масса для получения кислотоупоров
Владельцы патента RU 2281264:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) (RU)
Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кислотоупоров. Техническим результатом изобретения является повышение механической прочности и термостойкости керамической массы, который достигается добавлением кальцийсодержащего шлака от производства белого чугуна в известную керамическую массу, включающую бентонит и пирофиллит, при следующем соотношении компонентов, мас.%: бентонит 20-40, пирофиллит 55-65, кальцийсодержащий шлак от производства белого чугуна 5-15. Полученное техническое решение позволит получить кислотоупоры с применением отходов производств с высокой механической прочностью и термостойкостью. Использование отходов производств при получении керамических кислотоупорных материалов способствует их утилизации, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для строительных керамических кислотоупорных материалов. 3 табл.
Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кислотоупоров.
Известна керамическая масса для получения кислотоупоров следующего состава, мас. %: Жана-Даурская глина 50, пирофиллит 50 /Абдрахимова Е.С. Кинетика изменения структуры пористости в процессе обжига кислотоупоров/ Е.С. Абдрахимова, В.З. Абдрахимов. //Известия вузов. Строительство. - 2000. - №9. - С.38 - 41/ [1].
Недостатком указанного состава является относительно низкая морозостойкость (30 циклов) и содержание в шихте дефицитной дорогостоящей Жана-даурской тугоплавкой глины.
Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления кислотоупоров, включающая следующие компоненты, мас. %: бентонит 20, пирофиллит 80 /Абдрахимова Е.С. Получение кислотоупоров на основе бентонитовой глины/ Е.С. Абдрахимова, В.З. Абдрахимов.//Огнеупоры и техническая керамика. - 2004. - №9. - С.40 - 42/ [2]. Принят за прототип.
Недостатком указанного состава керамической массы являются низкие механическая прочность при сжатии и термостойкость.
Целью изобретения является повышение механической прочности при сжатии и термостойкости керамической массы.
Указанная цель достигается тем, что известная керамическая масса, включающая бентонит и пирофиллит, дополнительно содержит кальцийсодержащий шлак от производства белого чугуна при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| бентонит | 20-40 |
| пирофиллит | 55-65 |
| кальцийсодержащий шлак от производства белого чугуна | 5-15 |
В качестве отощителя и плавня для снижения усадки и водопоглощения использовался кальцийсодержащий шлак от выплавки белого чугуна. Известно, что СаО, несмотря на высокую температуру плавления, в глиносодержащих массах является сильным плавнем вследствие образования с Al2Oз и SiO2 сравнительно легкоплавкие соединения. Поэтому кальцийсодержащий шлак от выплавки белого чугуна применяется вместо традиционных дорогостоящих природных плавней, таких как мел, доломит и других кальцийсодержащих компонентов. Кроме того, ввод в составы керамических масс кальцийсодержащего шлака от производства белого чугуна способствует при обжиге образованию муллита. Муллит повышает морозостойкость и термостойкость кислотоупоров.
Химический состав компонентов приведен в табл.1.
| Таблица 1. Химический состав компонентов | |||||||
| Компоненты | Содержание компонентов, мас. % | ||||||
| SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | СаО | MgO | R2O | П.п.п. | |
| Бентонит | 59,5 | 18,4 | 4,7 | 1,81 | 3,2 | 1,32 | 7,4 |
| Пирофиллит | 52,8 | 34,9 | 0,4 | 0,22 | 0,1 | 0,09 | 7,88 |
| Кальцийсодержащий шлак от выплавки белого чугуна | 36,34 | 13,5 | 0,61 | 40,1 | 5,26 | 1,66 |
Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 18-22%. Формовали квадратные плитки типа ПК-1, которые высушивались до остаточной влажности не более 5% и затем обжигались при температуре 1250°С. В табл.2 приведены составы керамических масс, а в табл.3 - физико-механические показатели кислотоупорных плиток.
| Таблица 2. Составы керамических масс | |||||
| Компоненты | Содержание компонентов, мас. % | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Бентонит | 40 | 35 | 30 | 25 | 20 |
| Пирофиллит | 55 | 58 | 60 | 63 | 65 |
| Кальцийсодержащий шлак от выплавки белого чугуна | 5 | 7 | 10 | 12 | 15 |
| Таблица 3. Физико-механические показатели кислотоупоров | ||||||
| Показатели | Составы | Прототип | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| Морозостойкость, циклы | 175 | 178 | 183 | 188 | 185 | 184 |
| Термостойкость, теплосмены | 18 | 20 | 21 | 23 | 22 | 17 |
| Механическая прочность при сжатии, МПа | 58 | 64 | 68 | 72 | 70 | 52 |
Как видно из табл.3 кислотоупорные плитки из предложенных составов имеют выше механическую прочность при изгибе и термостойкость.
Полученное техническое решение позволит получить термостойкие и высокопрочные кислотоупоры с применением отходов производств. Использование отходов производств при получении керамических кислотоупорных материалов способствует их утилизации, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для строительных керамических кислотоупорных материалов.
Список источников информации
1. Абдрахимова Е.С. Кинетика изменения структуры пористости в процессе обжига кислотоупоров /Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. // Известия вузов. Строительство. - 2000. - №9. - С.38-41.
2. Абдрахимова Е.С. Получение кислотоупоров на основе бентонитовой глины / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. // Огнеупоры и техническая керамика. - 2004. - №9. - С.40-42.
Керамическая масса для получения кислотоупоров, включающая бентонит и пирофиллит, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кальцийсодержащий шлак от производства белого чугуна при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Бентонит | 20-40 |
| Пирофиллит | 55-65 |
| Кальцийсодержащий шлак от | |
| производства белого чугуна | 5-15 |
