Способ производства сырьевой смеси для изготовления силикатного кирпича и ее состав

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно производству силикатного кирпича. Технический результат: упрощение процесса, замена дефицитного сырья на отходы производства. Сущность изобретения: способ производства смеси для изготовления силикатного кирпича путем смешивания пыли-уноса известково-обжигательных печей с добавкой, их увлажнения, выдерживания в гасильной камере, доувлажнения до формовочной влажности и дополнительного перемешивания при следующем их соотношении (мас.%): пыль-унос известково-обжигательных печей 7-25, добавка - остальное. В качестве добавки используют золу ТЭС или смесь золы ТЭС 15-90 мас.% и песка - остальное, или смесь феррохромовой пыли 1-2 мас.% и золы ТЭС - остальное, или смесь пыли-уноса цементных печей 5-10 мас.% и золы ТЭС - остальное, или смесь двуводного гипса 1-3% и золы ТЭС - остальное. 2 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве силикатного кирпича.

Известен способ производства сырьевой смеси для силикатного кирпича [1]. Смесь готовят по следующей технологии: комовую известь, часть песка и риолит размалывают в шаровой мельнице, получая тем самым вяжущее для силикатного кирпича, компоненты которого имеют оптимальный зерновой состав, повышенную гидравлическую активность и хорошую степень перемешивания. Полученное вяжущее смешивают с оставшимся песком и золошлаковым отходом электростанций, увлажняют, загашивают, доувлажняют до формовочной влажности и перемешивают дополнительно.

Недостатком способа является сложность процесса, обусловленная необходимостью приготовления вяжущего, а также малое использование золы, соотношение компонентов в соответствии с [1] принято, мас.%:

Известь	5-7,8
Тонкодисперсный песок	4, 9-7,1
Золошлаковый отход электростанции	8-17
Тонкодисперсный риолит	0,1-6,1
Песок	остальное

которая является наиболее широко распространенным и дешевым отходом производства. Эти недостатки отрицательно влияют на стоимость кирпича и его теплотехнические характеристики.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ производства сырьевой смеси для изготовления силикатного кирпича [2]. Смесь получают путем предварительной подготовки пыли-уноса известково-обжигательных печей и добавки, в качестве которой использована смесь отходов обогащения железных руд и пыли-уноса производства ферросилиция. Предварительная подготовка включает высушивание и смешивание компонентов смеси. Необходимость высушивания обусловлена высокой гидравлической активностью по отношению к Са(ОН)₂ пыли-уноса производства ферросилиция из-за высокой степени ее дисперсности (S_уд. 2800-3000 м²/кг). В противном случае компоненты смеси агрегируются и из высокоценных цементирующих веществ превращаются во вредный балласт.

Таким образом, недостатком способа является сложность процесса, обусловленная необходимостью высушивания исходных материалов, а также неиспользование золы самого дешевого отхода производства. Это приводит к удорожанию силикатного кирпича.

Кроме того, кирпич по патенту РФ N2024460 получается "холодный", т.к. имеет высокую плотность исходных компонентов.

Задачей настоящего изобретения является удешевление силикатного кирпича, получаемого данным способом, при улучшении теплотехнических и сохранении прочностных характеристик кирпича.

Техническим результатом заявляемого способа является упрощение процесса при возможности использования в качестве основного компонента смеси золы ТЭС.

Указанная задача решается за счет того, что в известном способе производства смеси для изготовления силикатного кирпича путем предварительной подготовки пыли-уноса известково-обжигательных печей и добавки, их увлажнения, выдерживания в гасильной камере, доувлажнения до формовочной влажности и дополнительного перемешивания согласно изобретению предварительную подготовку осуществляют смешиванием пыли-уноса с добавкой, в качестве которой используют золу ТЭС или смесь золы ТЭС 15-90 мас.% и песка остальное; или смеси феррохромовой пыли 1-2 мас.% и золы ТЭС остальное; или смесь пыли-уноса цементных печей 5-10 мас.% и золы ТЭС остальное, или смеси двуводного гипса 1-3 мас.% и золы ТЭС остальное при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Пыль-унос
известково-обжигательных печей	7-25
Добавка	остальное

Исследования по источникам патентной и научно-технической информации показали, что заявляемый способ неизвестен и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Сырьевая смесь по данному способу может быть изготовлена на любом предприятии, т.к. для этого требуются известные компоненты и стандартное оборудование, широко выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью. Силикатный кирпич из этой смеси может быть широко использован при строительстве объектов промышленного и гражданского назначения. Таким образом, заявляемый способ является промышленно применимым.

Заявляемый количественно-качественный состав добавки в сочетании с данным количеством пыли-уноса известково-обжигательных печей имеет настолько сбалансированное значение гидравлической активности и зернового состава компонентов, что это позволяет без всякой предварительной подготовки просто смешать эти компоненты. При этом обеспечивается равномерное распределение компонентов в объеме смеси, не наблюдается склонности к агрегированию. Это позволяет компонентам смеси при последующей тепловлажностной обработке практически полностью вступить в химическое взаимодействие с образованием низкоосновных гидросиликатов кальция, обуславливающих прочность кирпича. При этом такое большое количество золы ТЭС, состоящей из частиц с высоким содержанием мелких замкнутых пор, в составе смеси обуславливает снижение плотности кирпича.

Таким образом, заявляемый способ обеспечивает упрощение производства смеси при возможности использования в качестве основного компонента смеси - золы ТЭС. Это удешевляет кирпич при улучшении его теплотехнических характеристик и сохранении прочностных.

В соответствии с заявляемым способом смесь для изготовления кирпича получают следующим образом.

Пыль-унос известково-обжигательных печей дозируют в количестве 7-25 мас.% и перемешивают в смесителе с золой ТЭС (или смесью золы ТЭС с песком, феррохромовой пылью, двуводным гипсом, пылью-уносом цементных печей). Оптимальная влажность добавки принимается 25-27%, чтобы не добавлять отдельно воду для гашения смеси. При использовании более сухой добавки вводится необходимое количество воды до получения оптимальной влажности. После этого смесь выдерживают в силос-реакторе (гасильной камере) до полного гашения извести в течение 2-3 ч. Полученную силикатную массу доувлажняют до формовочной влажности 12-15% и дополнительно перемешивают.

Приготовление сырьевой смеси закончено. Из полученной массы можно прессовать кирпич, автоклавируя его по стандартной технологии при давлении 0,8-1,2 МПа по режиму 1,5-6-1,5.

Варианты предлагаемой сырьевой смеси для изготовления силикатного кирпича приведены в табл.1. Физико-механические характеристики образцов приведены в табл.2. Таким образом, заявляемый способ позволяет получить дешевый "теплый" кирпич с хорошими прочностными характеристиками при упрощении процесса производства смеси.

Таблица 1
Варианты предлагаемой сырьевой смеси для изготовления силикатного кирпича
№ состава	Зола ТЭС	Песок	Пыль-унос известково- обжигательных печей	Двуводный гипс	Феррохром. пыль	Пыль-унос цементных печей
1	88	-	12	-	-	-
2	70	18	12	-	-	-
3	30	58	12	-	-	-
4	87	-	11	2	-	-
5	87	-	11	-	2	-
6	84	-	11	-	-	5

Таблица 2
Физико-механические характеристики образцов
№ состава	Прочность МПа	Плотность кг/м2	Морозостойкость циклов
I	12,0	1300	25
2	12,5	1340	25
3	13,3	1400	25
4	13,0	1380	25
5	13,5	1410	35
6	12,5	1340	25

Способ производства сырьевой смеси для изготовления силикатного кирпича путем предварительной подготовки пыли-уноса известково-обжигательных печей и добавки, их увлажнения, выдерживания в гасильной камере, доувлажнения до формовочной влажности и дополнительного перемешивания, отличающийся тем, что предварительную подготовку осуществляют смешиванием пыли-уноса известково-обжигательных печей с добавкой, а в качестве добавки используют золу ТЭС или смесь золы ТЭС 15-90 мас.% и песка - остальное, или смесь феррохромовой пыли 1-2 мас.% и золы ТЭС - остальное, или смесь пыли-уноса цементных печей 5-10 мас.% и золы ТЭС - остальное, или смесь двуводного гипса 1-3 мас.% и золы ТЭС - остальное при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Пыль-унос известково-обжигательных печей	7-25
Добавка	Остальное