Керамическая масса для получения кислотоупоров
Владельцы патента RU 2281265:
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 морозостойкости и термостойкости керамической массы, который достигается добавлением жидкого стекла в керамическую массу, включающую глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд и пирофиллит, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд - 20-40; пирофиллит - 55-65; жидкое стекло - 5-15. 3 табл.
Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кислотоупоров.
Известна керамическая масса для получения кислотоупоров следующего состава, мас.%: Жанадаурская 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 и содержание в шихте дефицитной дорогостоящей Жанадаурский тугоплавкой глины.
Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления кислотоупоров, включающая следующие компоненты, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд - 50, пирофиллит - 40, полевошпатовый концентрат - 10 /Абдрахимова Е.С. Получение кислотоупорных материалов с применением отходов производств/ Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов.// Строительные материалы. - 2002. - №2. - С. 18-20/] [2]. Принят за прототип.
Недостатком указанного состава керамической массы является низкие морозостойкость и термостойкость.
Целью изобретения является повышение морозостойкости и термостойкости керамической массы.
Указанная цель достигается тем, что известная керамическая масса, включающая глинистую часть «хвостов» гравитации цирконильменитовых руд и пирофиллит, дополнительно содержит жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Глинистая часть «хвостов» гравитации | |
| циркон-ильменитовых руд | 20-40 |
| Пирофиллит | 55-65 |
| Жидкое стекло | 5-15 |
Ввод в составы керамических масс жидкого стекла в качестве связующего позволит увеличить содержание пирофиллита до 65%, который способствует при обжиге образованию муллита. Муллит повышает морозостойкость и термостойкость кислотоупоров. Кроме того, жидкое стекло выполняет роль плавня, который снижает температуру обжига.
В качестве плавня и связующего использовалось натриевое жидкое стекло Na2O·mSiO2. Модуль жидкого стекла m=2,3-3 с плотностью 1,3-1,5 г/см3. Это стекло было получено из кварцевого песка и соды в стеклоплавленных печах. Химические составы глинистой части «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд и пирофиллита приведены в табл.1.
| Таблица 1. Химический состав компонентов | |||||||
| Компонент | Содержание оксидов, % | ||||||
| SiO2 | Al2О3 | CaO | MgO | Fe2O3 | R2О | П.п.п. | |
| Глинистая часть «хвостов» гравитации (ГЦИ) | 58,74 | 21,39 | 1,760 | 1,22 | 6,21 | 1,82 | 7,34 |
| Пирофиллит | 52,85 | 34,88 | 0,22 | 0,1 | 0,4 | 0,09 | 7,88 |
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 | |
| Глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд | 40 | 35 | 30 | 25 | 20 |
| Пирофиллит | 55 | 58 | 60 | 63 | 65 |
| Жидкое стекло | 5 | 7 | 10 | 12 | 15 |
| Таблица 3. Физико-механические показатели кислотоупоров | ||||||
| Показатели | Составы | Прототип | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| Морозостойкость, циклы | 215 | 223 | 234 | 248 | 254 | Более 50 |
| Водопоглощение, % | 1,8 | 2,3 | 2,5 | 2,8 | 3,2 | 2,0 |
| Кислотостойкость, % | 97,4 | 97,7 | 97,9 | 98,1 | 98,3 | 97,5 |
| Термостойкость, теплосмены | 8 | 9 | 11 | 12 | 14 | 7 |
Как видно из табл.3, кислотоупорные плитки из предложенных составов имеют выше морозостойкость и термостойкость.
Полученное техническое решение позволит на основе отходов производств получить термостойкие и морозостойкие кислотоупоры. Использование отходов производств при получении керамических кислотоупорных материалов способствует их утилизации, охране окружающей среды и расширении сырьевой базы для строительных керамических кислотоупорных материалов.
Источники 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 кислотоупорных материалов с применением отходов производств/ Е.С.Абдрахимова, В.З. Абдрахимов.// Строительные материалы. - 2002. - №2 - С.18-20.
Керамическая масса для получения кислотоупоров, включающая глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд и пирофиллит, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Глинистая часть «хвостов» гравитации | |
| циркон-ильменитовых руд | 20-40 |
| Пирофиллит | 55-65 |
| Жидкое стекло | 5-15 |
