Шихта для изготовления керамических изделий

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано при изготовлении керамических кирпичей, черепицы и других изделий. Шихта для изготовления керамических изделий, содержащая суглинок и смесь отощающих добавок, где смесь отощающих добавок содержит Кузнецкий доменный шлак и осадок станции водоподготовки Горводоканала г. Новосибирска при их соотношении 1:1-2, при следующем соотношении компонентов шихты, мас.%: суглинок 55-83, отощающая добавка 17-45. Технический результат - повышение трещиностойкости, снижение количества дефектных изделий за счет улучшения формовочных свойств шихты. 1 пр., 2 табл.

 

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

Известна шихта для изготовления керамического кирпича, содержащая глину, гранулированный доменный шлак и порообразующий компонент, в качестве которого использован тонкомолотый бой ячеистого бетона с остатком на сите 008 не более 1% при следующем соотношении компонентов, мас.%: тонкомолотый бой ячеистого бетона с остатком на сите не более 1% 15-20, гранулированный доменный шлак 20-25, глина - остальное (см. патент РФ №2412131, МПК B09B 3/00, C04B 33/00).

Недостатком указанной смеси являются ограниченные объемы тонкомолотого боя ячеистого бетона, необходимость организации его сбора, транспортировки и доизмельчения (остаток на сите 008 не более 1%).

Наиболее близким к изобретению является шихта для производства кирпича, включающая глину и смесь отощающих добавок, в качестве которых использован гранулированный шлак и отработанное минеральное масло при их соотношении 1:10, полученную смесь добавляют к глине в количестве 20 мас.% (см. патент РФ №2283194, C09B 3/00, C04B 33/02, C04B 33/132).

Недостатком указанного состава шихты является отрицательное (за счет изоляции и снижения слипаемости слоев глины) влияние отработанного минерального масла на структурно-механические характеристики формовочной массы, что проявляется в значительном развитии пластических деформаций и в небольших значениях быстрой и медленной эластичной деформаций и периода истинной релаксации. Массы такого типа весьма пластичны, легко деформируются и проявляют склонность к пластическому разрушению и трещинообразованию, что приводит к невозможности получения бездефектных заготовок посредством наиболее распространенной на российских кирпичных заводах технологии пластического формования (см. Физико-химическая механика дисперсных минералов, под редакцией Н.Н. Круглицкого, Изд-во «Наукова думка», 1974 г. с. 34).

Изобретение направлено на устранение вышеуказанного недостатка.

Техническая задача изобретения: повышение трещиностойкости керамического кирпича, уменьшение количества дефектных изделий при получении кирпича методом пластического формования за счет улучшения формовочных свойств шихты.

Техническая задача решается за счет корректировки состава керамического сырья: в составе шихты для изготовления керамического кирпича, содержащей суглинок, в качестве отощающей добавки используют смесь из кузнецкого гранулированного доменного шлака и осадка станции водоподготовки Горводоканала г. Новосибирска при их соотношении 1:1-2, при следующем соотношении компонентов шихты, маc.%

Суглинок 55-83
Отощающая добавка 17-45

В отличие от прототипа совместное использование взятых в определенном соотношении осадка станции водоподготовки и гранулированного доменного шлака позволяет получить формовочные массы с соотношением различных видов деформаций, что способствует снижению количества дефектных изделий.

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. Такой осадок представляет собой смесь минеральных и органических веществ, формирующуюся в виде коллоидного раствора (влажность 95-97%) в процессе отстаивания. 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 фульвокислот) частиц различных размеров [см. кн.: В.М. Любарский. Осадки природных вод и методы их обработки, М.: Стройиздат 1980 г., 128 с.];

3) гранулированный шлак Кузнецкого металлургического комбината (КМК). Содержание стеклофазы в них составляет 65-97%. Закристаллизованная часть шлака (не более 5-10%) в основном представлена псевдоволластонитом α-CaO⋅SiO2 (d/n, А - 4.162; 2.921) и микролитами мелилита Ca2(Al,Mg)[(Si,Al)2O7] с (d/n, А - 3.105, 2.876, 2.738,2.522). Для использования в качестве добавки из шлака были подготовлены порошки с S=3500 см2/г и с S=4500 см2/г.

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 со шлаком и соединяли с размолотой глиной (влажность 15%), затем добавляли 5-10% массы воды и перемешивали до однородности.

Влияние добавок на структурно-механические характеристики формовочной массы оценивалось с использованием методов физико-химической механики. Значения упругой, эластичной и пластической деформации определялись на установке, работающей по принципу параллельно смещающейся пластинки (прибор Д.М. Толстого). Результаты измерений на этой установке дают возможность получить семейство реологических кривых в системе деформация (ε) - время сдвига (τ). На основании этих кривых графическим методом определялись константы упругопластичных свойств керамических масс с практически не разрушенной структурой. Исходя из анализа структурно-механических характеристик формовочных масс в качестве критерия оптимальной пригодности формовочных масс к пластическому формованию было принято соотношение различных видов деформаций (быстрых εуп и медленных эластических εэл и пластических деформаций εпл) исходя из условий:

- εуп=33,3%+-30%;

- εпл,=33,3%+-30%;

- εупэлпл,=100%.

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 в воздушной среде при температуре 1000°C с выдержкой при Tmax в течение 1 часа.

Образцы на каждой технологической стадии контролировали на наличие дефектов. Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Из результатов, представленных в табл.2, видно, что при совместном использовании в качестве добавки осадка станции водоподготовки и гранулированного доменного шлака обеспечивается выполнение выбранного в качестве критерия оптимальности формовочных свойств шихты соотношения между видами деформаций (εуппл,=33,3%+-30%; εупэлпл,=100%;) и достигается технический результат изобретения: улучшение формовочных свойств шихты и, как следствие, исключаение появления дефектов в виде трещин.

Такие изменения в деформационном поведении формовочных масс связаны с образованием (благодаря внесению в увлажненную пастообразную керамическую массу высокодисперсных добавок) более прочной коагуляционной структуры. Механизм воздействия добавки из гранулированного доменного шлака и осадка водоочистки на реологию формовочных масс из низкосортного глинистого сырья обусловлен образованием более прочной коагуляционной структуры, в которой коллоидные частицы осадка обволакивают частицы отощающего компонента - шлака, обеспечивая связь между частицами посредством молекулярных (ван-дер-ваальсовых) и ионных сил. При этом взаимодействие частиц ограничено либо их непосредственным соприкосновением, либо протекает через слой дисперсионной среды.

Анализ микроструктуры и распределения основных силикатообразующих химических элементов в керамических массах показывает, что введение добавок в виде доменного гранулированного шлака и осадка приводит к общему изменению микроструктуры керамического черепка: тонкодисперсные частицы равномерно обволакивают более крупные частицы и характеризуются более плотным взаиморасположением разнородных частиц. При этом вся структура керамического черепка покрыта микропорами, особенно в местах соединения тонкодисперсных добавок с глинистыми частицами. Таким образом, присутствие в составе шихты добавок осадка водоочистки способствует увеличению степени пористости исследуемой пробы. Увеличение пористости реализуется за счет выгорания органической составляющей осадка, смешанного с суглинком.

Наряду с увеличением пористости применение в составе шихты добавки из осадка в композиции с гранулированным доменным шлаком 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.

Шихта для изготовления керамических изделий, содержащая суглинок и смесь отощающих добавок, отличающаяся тем, что смесь отощающих добавок содержит Кузнецкий доменный шлак и осадок станции водоподготовки Горводоканала г. Новосибирска при их соотношении 1:1-2, при следующем соотношении компонентов шихты, мас.%:

суглинок 55-83
отощающая добавка 17-45



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов керамических масс для изготовления стеновых материалов: лицевого кирпича, блоков.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве фасадной плитки. Технический результат - повышение прочности фасадных плиток.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству облицовочной плитки. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки включает следующие компоненты, мас.%: кирпичная глина 75,1-80,4; размолотый до прохождения через сетку 0,14 мел 0,5-1,0; размолотый до прохождения через сетку 0,14 плиточный бой 0,1-0,5; размолотый до прохождения через сетку 0,14 вспученный перлит 7,0-9,0; размолотый до прохождения через сетку 0,14 трепел 11,0-15,0; расплавленный деготь 0,1-0,3.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве изделий бытовой керамики. Керамическая масса включает, мас.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве фасадной плитки. Керамическая масса содержит, мас.%: каолин 75,5-76,0; песок кварцевый 12.0-14.0; фарфоровый/фаянсовый череп 6,0-8,0; нефелин-сиенит 2.5-3,5; бентонит 1,0-1,5.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве облицовочной плитки. Керамическая масса включает, мас.

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 80,0-85,0, доломит 2,0-3,0, кварцевый песок 11,75-17,8, 70%-ную уксусную кислоту, введенную в воду для увлажнения шихты, 0,2-0,25.

Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс для производства кирпича. Керамическая масса для производства кирпича содержит, мас.%: глину тугоплавкую 72,5-78,5, кварциты 20,0-26,0, сухой торф 0,5-1,0; деготь 0,5-1,0.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы преимущественно для изготовления облицовочной плитки. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки включает, мас.%: каолин 42,0-48,0; фосфорит 3,0-4,0; полевой шпат 23,0-25,0; кварц жильный 23,0-25,0; отвальный гранулированный шлак медно-никелевого производства 2,0-5,0.

Изобретение относится к области керамического и огнеупорного производства, в частности изготовления керамических фильтров для очистки высокотемпературных и агрессивных жидких и газообразных материалов.

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения легковесного кирпича. Техническим результатом изобретения является снижение теплопроводности и плотности легковесного кирпича.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов керамических масс для изготовления стеновых материалов: лицевого кирпича, блоков.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления стеновых материалов. Керамическая масса для изготовления стеновых материалов включает, мас.%: лессовидный суглинок 79,95-81,85; каолинитовую глину 3,0-4,0; фосфорит 3,0-4,0; пегматит 10,0-14,0; соляровое масло 0,05-0,15.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления стеновых материалов. Керамическая масса для изготовления стеновых материалов, включающая лессовидный суглинок, каолинитовую глину, фосфорит, отличающаяся тем, что дополнительно содержит древесные опилки и портландцемент, при следующем соотношении компонентов, мас.%: лессовидный суглинок 74,5-79,0; каолинитовая глина 5,0-10,0; фосфорит 5,0-10,0; просеянные через сито №5 древесные опилки 0,5-1,0; портландцемент 5,0-10,0.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве фасадной плитки. Технический результат - повышение прочности фасадных плиток.
Изобретение относится к области создания пористых строительных материалов с защитно-декоративным покрытием. Способ получения пенокерамического блока включает увлажнение глинистого сырья, введение в него выгорающей добавки, гомогенизацию смеси, формование заготовки, сушку и обжиг.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству облицовочной плитки. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки включает следующие компоненты, мас.%: кирпичная глина 75,1-80,4; размолотый до прохождения через сетку 0,14 мел 0,5-1,0; размолотый до прохождения через сетку 0,14 плиточный бой 0,1-0,5; размолотый до прохождения через сетку 0,14 вспученный перлит 7,0-9,0; размолотый до прохождения через сетку 0,14 трепел 11,0-15,0; расплавленный деготь 0,1-0,3.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве облицовочной плитки. Керамическая масса включает, мас.

Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс для производства кирпича. Керамическая масса для производства кирпича содержит, мас.%: глину тугоплавкую 72,5-78,5, кварциты 20,0-26,0, сухой торф 0,5-1,0; деготь 0,5-1,0.

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве фасадной плитки. Керамическая масса включает, мас.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов керамических масс для изготовления стеновых материалов: лицевого кирпича, блоков. Керамическая масса для изготовления стеновых материалов содержит, мас. %: монтмориллонитовая глина 10,0-15,0; каолин 69,5-71,5; кварцевый песок 9,25-14,15; глинозем 4,0-6,0; подмыльный щелок 0,25-0,35. Технический результат – повышение прочности. 1 табл.

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано при изготовлении керамических кирпичей, черепицы и других изделий. Шихта для изготовления керамических изделий, содержащая суглинок и смесь отощающих добавок, где смесь отощающих добавок содержит Кузнецкий доменный шлак и осадок станции водоподготовки Горводоканала г. Новосибирска при их соотношении 1:1-2, при следующем соотношении компонентов шихты, мас.: суглинок 55-83, отощающая добавка 17-45. Технический результат - повышение трещиностойкости, снижение количества дефектных изделий за счет улучшения формовочных свойств шихты. 1 пр., 2 табл.

Наверх