Керамическая масса для получения кирпича


 


Владельцы патента RU 2448926:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" (RU)

Изобретение относится к области производства керамического кирпича на основе отхода электрометаллургического производства. Техническим результатом изобретения является повышение прочности на сжатие и на изгиб и морозостойкости, снижение себестоимости и воздушной усадки изделий. Керамическая масса для получения кирпича включает легкоплавкий суглинок Маркинского месторождения и основной сталеплавильный шлак Ростовского электрометаллургического завода, который имеет следующий химический состав, мас.%: SiO2 - 40,48; Fe2O3 - 4,43; Al2O3 - 1,0; TiO2 - 0,94; CaO - 44,8; MgO - 3,8; Na2O - 0,61; п.п.п. - 3,7, при следующем соотношении компонентов, мас.%: суглинок - 75-85; сталеплавильный шлак - 15-25. 2 табл.

 

Изобретение относится к производству стеновых керамических изделий и может быть использовано в технологии изготовления керамического кирпича. Наиболее эффективным сырьем для высококачественной керамики с высокими физико-механическими и эстетико-потребительскими свойствами являются светложгущиеся глины, запасы которых ограничены. Вместо высококачественного глинистого сырья могут быть использованы суглинки совместно с отходом электрометаллургического производства - основным сталеплавильным шлаком.

Известна керамическая масса для получения кирпича следующего состава, мас.%: лессовидный суглинок - 91-97, угольная мелочь - 1-3, ватержакетный шлак - 2-6 [авторское свидетельство №1539185, опубл. 30.01.1990]. Недостатки указанного состава - повышенная воздушная усадка и низкая морозостойкость 18-26 циклов.

В качестве прототипа может служить сырьевая смесь для получения керамического кирпича с применением отходов углеобогащения и отходов метизного производства, содержащая, мас.%: отходы углеобогащения - 84-88; водная вытяжка лессовидного суглинка - 8-10; отход метизного производства - 4-6 (патент №2327668, опубл. 27.06.2008). Полученный из указанной сырьевой смеси керамический кирпич имеет следующие характеристики: температура обжига - 1050°С, цвет черепка - кирпичный. Недостатками прототипа являются низкая прочность на сжатие 11,0-13,9 МПа и повышенная температура обжига.

Задачей данного изобретения является разработка состава недорогого керамического кирпича с использованием основного сталеплавильного шлака (СШ), имеющего ярко выраженный желтый цвет черепка и обладающего высокими прочностью на сжатие и на изгиб, повышенной морозостойкостью и низкой воздушной усадкой. При этом происходит повышение трещиностойкости отформованного кирпича, долговечности и декоративности строительных конструкций из обожженного кирпича. Вследствие сравнительно низкой температуры обжига (1000°С) и применения производственного отхода совместно с низкосортным глинистым сырьем происходит существенное удешевление технологии керамического кирпича. Применение предлагаемой керамической массы позволяет реализовать аспекты ресурсо- и энергосбережения при производстве высококачественного кирпича. Вместе с этим решается экологическая проблема утилизации шлака.

Предлагаемая керамическая масса для получения кирпича включает легкоплавкий суглинок Маркинского месторождения и основной сталеплавильный шлак Ростовского электрометаллургического завода, который имеет следующий химический состав, мас.%: SiO2 - 40,48; Fe2O3 - 4,43; Al2O3 - 1,00; TiO2 - 0,94; CaO - 44,80; MgO - 3,80; Na2O - 0,61; ППП - 3,70, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Суглинок - 85-75

Сталеплавильный шлак - 15-25

Для достижения указанной задачи в состав шихты вводится основной сталеплавильный шлак, который является отходом электрометаллургического производства и имеет следующий состав, мас.%: SiO2 - 40,48; Fe2O3 - 4,43; Al2O3 - 1,00; TiO2 - 0,94; CaO - 44,80; MgO - 3,80; Na2O - 0,61; ППП - 3,70. Большое содержание в химическом составе СШ CaO способствует активному осветлению черепка вследствие твердофазовых реакций при обжиге. При этом происходит нейтрализация окрашивающего действия железосодержащих фаз, придающих керамическому черепку традиционный кирпичный цвет. В качестве глинистого сырья используется суглинок Маркинского месторождения, который характеризуется следующим химическим составом, мас.%: SiO2 - 57,19; Fe2O3 - 5,32; Al2O3 - 11,75; TiO2 - 0,68; CaO - 9,26; MgO - 1,94; Na2O - 0,70; K2O - 0,48; SO3 - 1,21; P2O5 - 0,13; MnO - 0,14; ППП - 11,20.

Для получения изделий из разработанной керамической массы применялась традиционная технология производства кирпича. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 20%. Формование осуществлялось пластическим методом при формовочной влажности 20%. Отформованный кирпич высушивался до остаточной влажности 6%. Высушенный кирпич обжигали при температуре 1000°С.

В таблице 1 в качестве примеров приведены составы керамических масс, в таблице 2 - физико-механические, эксплуатационные и эстетико-потребительские свойства керамического кирпича, полученного из указанных керамических масс.

Таблица 1
Составы керамических масс
Компонент Содержание компонента для составов, % по массе
1 2 3
Суглинок 85 80 75
Сталеплавильный шлак 15 20 25
Таблица 2
Физико-механические, эксплуатационные и эстетико-потребительские свойства кирпича
Показатели Значения для составов
1 2 3
Усадка воздушная, % 3,7 3,5 3,4
Предел прочности, МПа: 21,8 23,4 25,2
- на сжатие 9,3 10,1 10,1
- на изгиб
Морозостойкость, цикл 45 47 52
Цвет черепка светло-желтый светло-желтый желтый
однородный однородный однородный

Из таблицы 2 видно, что предлагаемая керамическая масса способствует снижению воздушной усадки, увеличению предела прочности на сжатие кирпича в 1,8 раза, морозостойкости - в 2 раза; происходит снижение температуры обжига на 50°С по сравнению с приведенными техническими решениями. Кроме того, появляется возможность получить объемно-окрашенный черепок светлых тонов из низкосортного красножгущегося глинистого сырья. Все вышеперечисленные факторы значительно повышают конкурентоспособность изделий.

Керамическая масса для получения кирпича, включающая легкоплавкий суглинок и отход производства, отличающаяся тем, что в качестве суглинка используется суглинок Маркинского месторождения, а в качестве отхода производства применяется основной сталеплавильный шлак Ростовского электрометаллургического завода, который имеет следующий химический состав, мас.%: SiO2 40,48; Fe2O3 4,43; Al2O3 1,0; TiO2 0,94; CaO 44,8; MgO 3,8; Na2O 0,61; п.п.п. 3,7, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Суглинок 75-85
Сталеплавильный шлак 15-25


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области производства строительных материалов. .

Изобретение относится к строительным материалам для изготовления керамической облицовочной плитки для внутренних отделочных работ и облицовки каминов. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам сырьевых смесей для изготовления строительных изделий. .
Изобретение относится к составам сырьевых смесей, которые могут быть использованы для изготовления керамзита. .
Изобретение относится к производству строительной керамики и может быть использовано для изготовления кирпича и камня. .
Изобретение относится к производству облицовочной золокерамической плитки. .
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс, которые могут быть использованы в производстве печных изразцов. .
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов сырьевых смесей, которые могут быть использованы для изготовления фасадной плитки. .
Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для изготовления клинкерных керамических изделий. .
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления изделий хозяйственно-бытового назначения.
Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве печных изразцов, облицовочной плитки
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс для производства декоративной облицовочной плитки, настенных панно
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления облицовочной плитки
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления облицовочной плитки
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления облицовочной плитки
Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве изделий бытовой керамики
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов керамических масс для производства кирпича
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам сырьевых смесей для изготовления кирпича, блоков

Изобретение относится к производству керамического кирпича на основе местного легкоплавкого глинистого сырья
Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве посуды: тарелок, блюдец и др
Наверх