Шихта для изготовления керамических изделий



Шихта для изготовления керамических изделий
Шихта для изготовления керамических изделий

 


Владельцы патента RU 2581588:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) г. Новосибирск (RU)

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для изготовления керамических кирпичей, черепицы и других изделий. Шихта для изготовления керамических изделий содержит суглинок и отощающую добавку, состоящую из смеси волластонита и осадка станции водоподготовки в соотношении 1:(0,25-4). Указанную добавку вводят в шихту в количестве 10-45 мас.%. Добавление волластонита приводит к формированию пор за счет усадки суглинка и выгорания органической составляющей осадка внутри каркаса, сформированного не расплавившимися при обжиге и скрепленными за счет кристаллизации стеклофазы зернами волластонита. Шихта обеспечивает повышение трещиностойкости керамических изделий, за счет меньшей усадки, более высоких характеристик механической прочности и открытой пористости. 2 табл.

 

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано при изготовлении керамических кирпичей, черепицы и других керамических изделий.

Известна сырьевая смесь для изготовления кирпича, включающая наряду с глиной комплексную выгорающую добавку, содержащую древесные опилки и нефтешлам в массовом соотношении 1:1-3,5 при содержании воды в нефтешламе 3-10 мас. % и следующем соотношении компонентов, мас. %: смесь древесных опилок и нефтешлама 13-15, глина до 100 (см. патент РФ №2114086, МПК С04В 33/00).

Недостатком указанной смеси является получение из нее кирпича с недостаточно высокой открытой пористостью, морозостойкостью и механической прочностью, так как при увеличении или уменьшении количества добавок, происходит снижение этих показателей.

Наиболее близким к изобретению является шихта для производства кирпича, включающая суглинок 58-71% при 20,1% влажности, выгорающую добавку - опилки 20-26%, отощающую добавку - шамот 2-3%, а также осадок станции водоподготовки 5-13% при влажности 78,8% (С.В. Храменков, М.Н. Козлов, Н.М. Щеголькова, «Перспективные направления утилизации осадка станций водоподготовки», официальный сайт «Мосводоканал» www.mosvodokanal.ru/index.php?newsid=5931). В данном составе шихты в качестве выгорающей и отощающей добавок наряду с опилками и шамотом используется формирующийся на станциях водоподготовки осадок. Основными компонентами такого осадка являются продукты гидролиза химических реагентов в сочетании с выпавшей в осадок взвесью минеральных (глиняные частицы, мелкий песок, карбонатные породы, нерастворимые и малорастворимые соли металлов) и органических (ил, фито- и зоопланктон, различные микроорганизмы и бактерии, продукты жизнедеятельности водных организмов и растений, коллоиды гуминовых кислот и фульво-кислот) частиц различных размеров (В.М. Любарский, Осадки природных вод и методы их обработки, М., Стройиздат, 1980 г., 128 с.).

Недостатком указанного состава шихты является недостаточная трещиностойкость кирпича, так как увеличение количества вводимого в шихту осадка станций водоподготовки сверх 7% приводит к росту количества трещин.

Изобретение направлено на устранение вышеуказанного недостатка.

Техническая задача изобретения: повышение трещиностойкости керамических изделий.

Указанная задача решается за счет корректировки свойств керамического сырья: в составе шихты для изготовления керамического кирпича, содержащей суглинок, в качестве отощающей добавки используют смесь из волластонита и осадка станции водоподготовки при их соотношении 1:0,25-4 при следующем соотношении компонентов шихты, мас. %:

Суглинок 55-90
Отощающая добавка 10-45

На трещиностойкость керамических изделий оказывает существенное влияние чувствительность глинистого сырья к сушке (Чижский А.Ф. Сушка керамических материалов и изделий. - Москва, Стройиздат, 1971, 177 с.). В результате неодинаковой по величине усадки по сечению и по поверхности изделия на поверхности изделия или внутри него возникают напряжения. Когда величина напряжений превосходит предел прочности материала, образуются трещины. Чувствительность глинистого сырья к сушке обусловливается его минералогическим составом, усадкой при сушке, механической прочностью, характером и объемом пор, дисперсностью частиц. Принципиальное отличие заявляемого решения от прототипа заключается в совместном использовании осадка станций водоподготовки и волластонита, что позволяет уменьшить усадку, увеличить пористость и прочность керамики. Тем самым удается снизить чувствительность к сушке и устранить причины трещинообразования керамики.

Пример реализации

Для экспериментальной проверки приготавливались технологические смеси, в которых в качестве компонентов использовали:

1) суглинок Каменского месторождения Новосибирской области: порода среднедисперсная, среднепластичная, по химическому составу сырье кислое с высоким содержанием красящих окислов, по гранулометрическому составу и числу пластичности суглинок соответствуют требованиям на кирпичное сырье;

2) осадок природных вод со станции водоподготовки №5 МУП Горводоканал г. Новосибирска, влажностью 78-90%;

3) волластонит Синюхинского месторождения Алтайского край. Составы минеральной части компонентов шихты приведены в табл. 1.

Керамику из предлагаемой сырьевой смеси получали следующим образом. Расчет состава шихты проводили по сухому веществу. Осадок в виде суспензии (влажность 85%) смешивали с волластонитом и соединяли с размолотой глиной (влажность 15%), затем добавляли 5-10% массы воды и перемешивали до однородности. Из полученной массы, после подсушки ее до влажности 18-23%, методом пластического формования изготавливали образцы (кирпичи), которые затем сушили при температуре 110°C в течение 6 часов, обжигали при температуре 1000°C с выдержкой при Тmах в течение 1 часа. Спеченные образцы контролировали на наличие трещин, испытывали на механическую прочность при сжатии, определяли их кажущуюся плотность, водопоглощение. Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Из результатов, представленных в табл. 2, видно, что при совместном использовании в качестве добавки осадка станции водоподготовки и волластонита достигается технический результат изобретения: отсутствует дефект керамических изделий в виде трещин.

Дополнительным преимуществом заявленного состава шихты является меньшая усадка, более высокие механическая прочность и открытая пористость получаемой керамики по сравнению с прототипом. Увеличение пористости обусловлено одновременным действием при спекании керамики разных механизмов образования пористости в черепке керамики: усадочного - за счет усадки суглинка, спекающегося внутри сформированного зернами волластонита каркаса, и выгорающей добавки - за счет выгорания органической составляющей осадка, смешанного с суглинком.

Наряду с повышением трещиностойкости, увеличением пористости и прочности, уменьшением усадки применение в составе шихты добавки из осадка в композиции с волластонитом также позволяет:

- увеличить количество используемого в составе шихты осадка станций водоподготовки до 30%, что способствует экономии энергетических ресурсов при обжиге за счет тепла, выделяемого при выгорании органической составляющей осадка станций водоподготовки;

- повысить степень утилизации осадка станций водоподготовки и тем самым уменьшить экологическую нагрузку, вызванную сбросом такого осадка в открытые водоемы;

- упростить технологический процесс за счет использования меньшего количества компонентов.

Шихта для изготовления керамических изделий, включающая суглинок и смесь отощающих добавок, одна из которых - осадок станции водоподготовки, отличающаяся тем, что смесь отощающих добавок содержит волластонит и осадок станции водоподготовки при их соотношении 1:0,25-4 при следующем соотношении компонентов шихты, мас. %:

Суглинок 55-90
Отощающая добавка 10-45



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к составам керамических масс для производства кирпича и направлено на повышение прочности на сжатие кирпича. Керамическая масса, включающая среднепластичную легкоплавкую глину и кальцийсодержащий электроплавильный шлак металлургического производства, дополнительно содержит микрокремнезем с содержанием, мас.

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и прочности при сжатии керамического кирпича.

Изобретение касается производства печных изразцов. Керамическая масса для изготовления изразцов включает, вес.ч.: каолин 10-15; шамот 1-1,5; кварцевый песок 1-1,5; тальк 3-3,5; циркон 1-1,5.

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, а именно к составам сырьевых смесей для изготовления строительных изделий: кирпича, черепицы, плит.

Изобретение относится к составам масс для получения керамического кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и прочности при сжатии керамического кирпича.

Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления облицовочной плитки.

Изобретение относится к производству керамических материалов и может быть использовано для получения керамического кирпича. Сырьевая смесь для изготовления керамического кирпича методом полусухого формования содержит глину, терриконик «красный», терриконик «черный», измельченные до фракции не более 0,63 мм, и воду в следующем соотношении компонентов, мас.

Изобретение относится к производству керамического кирпича с отощающей добавкой и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве. Сырьевая смесь для производства керамического кирпича включает глину и отощающую добавку, в качестве отощающей добавки содержит золу с размером частиц не более 2,5 мм, полученную от сжигания смеси кородревесных отходов и скопа - осадка механобиологической очистки сточных вод целлюлозно-бумажного производства при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: глина 90-97, указанная зола 3-10.

Изобретение относится к составам керамических масс для производства кирпича. Технический результат изобретения заключается в интенсификации процесса обжига.

Изобретение относится к составам керамических масс, используемых в производстве фасадной плитки. Керамическая масса включает, мас.%: глина кирпичная 83,0-84,0; доменный шлак 10,0-13,0; тальк 4,0-6,0. Техническим результатом изобретения является снижение температуры обжига изделий. Доменный шлак характеризуется следующим химическим составом, мас.%: SiO2 36,0-41,0; Al2O3 8,0-11,0; FeO 0,2-0,7; СаО 40,0-48,0; MgO 6,0-10,0; MnO 0,1-1,0; SO3 0,5-2,2. Температура обжига изделий составляет 950-970оС. 1 табл.

Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс для производства кирпича. Керамическая масса для производства кирпича содержит, мас.%: глина тугоплавкая 70,0-75,0; кварциты 5,0-10,0; фаянсовый череп 15,0-25,0. Компоненты дозируют в требуемых количествах и по отдельности размалывают до порошкообразного состояния. Подготовленные компоненты смешивают, массу увлажняют до 18-26% и формуют из нее пластическим способом кирпич, сушат его до влажности не более 6% и обжигают при температуре 1220-1260°C. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости кирпича. 1 табл.

Изобретение касается производства печных изразцов. Керамическая масса для изготовления изразцов включает, вес. ч.: каолин 10-15; череп фаянсовый 5-7; полевой шпат 1,5-2. Техническим результатом изобретения является повышение термостойкости изразцов. Компоненты дозируют в требуемых количествах. Череп фаянсовый и полевой шпат загружают в шаровую мельницу и измельчают в течение 5-6 ч, затем добавляют каолин и еще измельчают в течение 2-3 ч. Измельчение компонентов проводят до остатка не более 10% на сите 008. Полученную массу увлажняют до 19-26% и формуют из нее изразцы. Изразцы сушат до влажности не более 5% и обжигают при температуре 1150-1200°C. На поверхность изразцов наносят слой цветной тугоплавкой глазури и обжигают изразцы вторично при температуре 1100-1200°C. 1 табл.

Изобретение относится к составам керамических масс, используемых в производстве фасадной плитки. Керамическая масса включает, мас.%: глина кирпичная 83,0-84,0; доменный шлак 6,0-7,0; фосфорит 6,0-7,0; волластонит 3,0-4,0. В составе керамической массы может быть использована глина кирпичная любых месторождений, например глина Мало-Ступкинского месторождения, характеризующаяся следующим химическим составом, мас.%: SiO2 52,0-75,1; Al2O3 12,67-21,94; Fe2O3 2,7-6,44; CaO 1,76-7,07; MgO 1,08-5,42; SO3 0,87; п.п.п. 3,01-4,2. Доменный шлак характеризуется следующим химическим составом, мас.%: SiO2 36,0-41,0; Al2O3 8,0-11,0; FeO 0,2-0,7; CaO 40,0-48,0; MgO 6,0-10,0; MnO 0,1-1,0; SO3 0,5-2,2. Фосфорит - осадочная горная порода, состоящая из тонкозернистой смеси апатита с примесью кварца, карбоната, глинистых частиц и др. Волластонит - минерал, метасиликат кальция, содержащий, мас.%: SiO2 51,75; CaO 48,25. Технический результат изобретения - снижение температуры обжига изделий. 1 табл.

Изобретение относится к составам масс для получения керамического кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости кирпича. Керамическая масса содержит следующие компоненты, мас.%: бейделлитовая легкоплавкая глина 50-70; золошлаковый материал 15-25; отходы золоторудного месторождения 15-25. Отходы золоторудного месторождения имеют следующий состав, мас.%: SiO2 - 62,63; Al2O3 - 17,18; Fe2O3 - 7,84; CaO - 1,2; MgO - 1,15; R2O - 6,6; п.п.п. - 3,4. 3 табл.

Изобретение относится к составам керамических масс для производства кирпича. Технический результат изобретения заключается в интенсификации процесса обжига. Керамическая масса для производства кирпича содержит, мас. %: глина 96,7-97,7; уголь 1,0-1,5; измельченный брак кирпича после сушки 0,1-0,3; нефтешлам 1,0-1,5. Нефтешлам - это продукт очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов. Минеральная часть нефтешлама представляет собой полидисперсные частицы (мас. %): СаСО3 и MgCO3, Са(ОН)2, Mg(OH)2, Al(ОН)3, Fe(OH)3 - 70,0-75,0, а органическая часть содержит сырую нефть и продукты ее переработки, включающие фракции масел, смол, асфальтенов и их модификации - асфальтогеновые кислоты. 1 табл.

Изобретение относится к составам керамических масс для производства кирпича. Технический результат изобретения заключается в интенсификации процесса обжига. Керамическая масса для производства кирпича содержит, мас.%: глина 75,0-94,0; кварцевый песок 5,0-20,0; измельченный на частицы площадью 0,25-1 см2 рубероид, и/или пергамин, и/или толь 0,5-5,0. 1 табл.

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича. Заявленная керамическая масса включает бейделлитовую глину, золошлаковый материал и электротермофосфорный шлак, содержащий, мас.%: SiO2 - 43,65; СаО - 47,3; MgO - 2,2; Fe2O3 - 1,28; Р2О3 - 2,4; Аl2О3 - 2,67; SO3 - 0,33; R2O - 0,17, при следующем соотношении компонентов, мас.%: бейделлитовая глина 50-70; золошлаковый материал 15-25, указанный электротермофосфорный шлак 15-25. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости керамического кирпича до 84-87 циклов. Использование техногенного сырья при получении керамического кирпича способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов. 3 пр., 2 табл.

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 95,0-96,5, размолотый до удельной поверхности 2000-2500 см2/г уголь 0,5-1,0, пыль от переработки лубяных волокон 3,0-4,0. Технический результат - улучшение пористой структуры заполнителя, получаемого из шихты. 1 табл.

Изобретение относится к составам масс для получения легковесного кирпича. Технический результат изобретения заключается в повышении морозостойкости и снижении плотности легковесного кирпича. Керамическая масса содержит следующие компоненты, мас. %: межсланцевая глина 50-70; отход флотационного обогащения антрацитов 30-50. Отход флотационного обогащения антрацитов содержит следующие оксиды, мас. %: SiO2 - 28,4; Al2O3 - 13,7; Fe2O3 - 5,83;CaO - 1,53; MgO - 1,24; R2O - 1,92; п.п.п. - 47,38. 4 табл.
Наверх