Сырьевая смесь и способ изготовления лицевых керамических изделий
Владельцы патента RU 2287500:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU)
Сырьевая смесь относится к составам для изготовления стеновых керамических изделий. Технический результат - повышение морозостойкости. Указанный технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий содержит в качестве сырьевых компонентов микрокремнезем, золу-унос от сжигания бурых углей, просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров и моющее средство "Тайга" при следующем соотношении компонентов, мас.%: зола-унос - 48,50-53,28; микрокремнезем - 26,12-28,70; просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров - 4,10-11,20; моющее средство "Тайга" - 0,81-2,24, затем смесь формуют, сушат и обжигают при 1000°С, после чего обожженные изделия дополнительно выдерживают в воде в течение 48 часов. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления керамических стеновых изделий.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является сырьевая смесь, включающая: микрокремнезем (48...56,9 мас.%), золу-унос от сжигания бурых углей (24,4...32 мас.%) и эмульсию талового пека (18,7...20 мас.%) [Патент РФ №2191168 С 04 В 35/16].
Недостатком известной композиции является относительно низкая морозостойкость изделий на ее основе.
Технический результат - повышение морозостойкости.
Указанный технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий содержит в качестве сырьевых компонентов микрокремнезем, золу-унос от сжигания бурых углей, просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров и моющее средство "Тайга" при следующем соотношении компонентов (в мас.%):
| зола-унос | 48,50-53,28 |
| микрокремнезем | 26,12-28,70 |
| просыпь от дробления отработанной | |
| угольной футеровки электролизеров | 4,10-11,20 |
| моющее средство «Тайга» | 0,81-2,24 |
Просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров является крупнотоннажным отходом производства алюминия, образующимся при капитальном ремонте электролизеров. Насыпная плотность отхода до 750 кг/м3, преобладающий размер частиц - до 1 мм.
Химический состав просыпи от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров (мас.%):
С - 53,31
Na - 11,76
К - 2,52
Al - 5,93
Са - 0,15
F - 11,97
Mg - 0,18
Fe2O3 - 0,36
SiO2 - 1,07
Al2O3 - 17,04
CaF2 - 0,05
Химический состав микрокремнезема производства кристаллического кремния и золы-уноса от сжигания бурых углей представлен в патенте РФ №2191168 С 04 В 35/16.
Моющее средство "Тайга" представляет собой желеобразный продукт без механических примесей, желтого с разными оттенками цвета, имеющий запах отдушки, характерный для данного продукта.
Организация-разработчик нормативной документации: ОАО "Братсккомплексхолдинг".
Организация-изготовитель: ОАО "ЦКК" Лесохимическое производство.
Нормативная и технологическая документация: ТУ 13-4302007-032-92.
Химический состав моющего средства (мас.%):
| кислоты жирные талловые омыленнные | 98,6 |
| формалин (консервант) | 0,2 |
| натриевая соль карбоксилметилцеллюлозы | |
| или метилцеллюлозы (антиресорбент) | 0,5 |
| отдушка для мыла и моющих средств | 0,7 |
Преимущество предлагаемой смеси достигается вовлечением в ее состав МС «Тайга» и просыпи от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров. Высокая поверхностная активность МС "Тайга" обеспечивает более плотную упаковку частиц сырца, что приводит к активизации спекания при обжиге. Ввод просыпи отработанной угольной футеровки электролизеров в сырьевую смесь обуславливает создание более плотного каркаса сырца вследствие размещения частиц добавки между гелевидной микрокремнеземистой и зольной составляющей.
Наиболее близок к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту способ, включающий приготовление смеси, формование, сушку и обжиг при температуре 1000°С [Патент РФ №2191168 С 04 В 35/16].
Недостатком известного способа является относительно низкая морозостойкость изделий после обжига.
Указанный технический недостаток устраняется тем, что обожженные изделия дополнительно выдерживаются в воде в течение 48 часов.
ПРИМЕР:
Для приготовления сырьевой смеси используют золу-унос от сжигания бурых углей, микрокремнезем, просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров и моющее средство "Тайга".
Процесс приготовления смеси включает следующие операции:
Сухие компоненты тщательно перемешивают, затем в воду затворения (16% от массы сухих дисперсных компонентов) вводят моющее средство "Тайга" и полученным водным раствором увлажняют смесь. Из сырьевой смеси формуют изделия методом полусухого прессования при давлении прессования 20 МПа. Затем полуфабрикат сушат при температуре 100-110°С до постоянной массы и обжигают при температуре 1000°С. Затем обожженные изделия выдерживают в воде в течение 48 часов.
Примеры составов, физико-механические свойства обожженных изделий приведены в табл.1 и 2.
| Таблица 1 | |||
| Компоненты | Содержание ингредиентов в составе | ||
| Состав | 1 | 2 | 3 |
| Зола-унос от сжигания бурых углей | 48,50 | 50,80 | 53,28 |
| Микрокремнезем | 26,12 | 27,34 | 28,70 |
| Просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров | 11,20 | 7,80 | 4,10 |
| Моющее средство «Тайга» | 2,24 | 1,56 | 0,81 |
| Вода | 11,94 | 12,50 | 13,11 |
| Таблица 2 | ||||
| Показатель | Состав | Известный состав | ||
| 1 | 2 | 3 | ||
| Температура обжига, °С | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
| Средняя плотность, г/см3 | 1,48 | 1,53 | 1,49 | 1,50...1,55 |
| Прочность при сжатии после обжига, МПа | 26,8 | 25,2 | 34,8 | 33...36 |
| Прочность при сжатии после обжига и 48 ч выдерживания в воде, МПа | 27,4 | 28,3 | 41,4 | 27,7...32,4 |
| Водопоглощение, мас.% | 22,5 | 26,7 | 22,4 | 21,1...23,7 |
| Морозостойкость, циклов | 225 | 75 | 75 | 35 |
1. Сырьевая смесь для изготовления лицевых керамических изделий, включающая микрокремнезем, золу-унос от сжигания бурых углей, жидкость затворения, отличающаяся тем, что она содержит в качестве жидкости затворения водный раствор - моющее средство "Тайга" и дополнительно просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Зола-унос | 48,50-53,28 |
| Микрокремнезем | 26,12-28,70 |
| Просыпь от дробления отработанной угольной | |
| футеровки электролизеров | 4,10-11,20 |
| Моющее средство "Тайга" | 0,81-2,24 |
2. Способ изготовления лицевых керамических изделий из сырьевой смеси по п.1, включающий приготовление смеси, формование, сушку и обжиг при температуре 1000°С, отличающийся тем, что изделия после обжига дополнительно выдерживают в воде в течение 48 ч.
