Способ изготовления керамзита

 

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

ONIMII. РЕСИУБЛИК, 3359.С 04 В 31 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР Ю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aB YOPCHOIIIV СЗИДЕТЮ1ЬСтВМ . (21) 3349003/29-33 (22) 27.10 ° 81 (46) 30.06.83, Бюл. Р 24 (72). Г,B.Циденкова и E.Ô.Ïàâëèõèíà (71) Государственный научно-исследовательский институт по керамзиту (53) 666.972.125(088.8) (56) 1. АвТорское свидетельство СССР

12 393246, кл. С 04 В 31/20, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

9 583991, кл. С 04 В 31/20, 1976 (прототип),...SU„„5696 А (54 ) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАИ-

ЗИТА, включающий опудривание глинис- тых гранул глиноземсодержащим порошком, о т л .и ч à ю шийся тем, что, с целью повышения огнеупорности и щелочестойкости керамзита, гранулы опудривают порошком отвальных шлаков производства ферротитана.

1025696

Изобретение относится к проиэвод ству строительных материалов, в. част ности заполнителей, используемых в агрессивных средах и при повышенных температурах.

Известен способ изготовления легкого заполнителя, например керачэита, путем опудривания глинистых гранул порошком шлаков вторичного переплава алюминиевых сплавовЯ.

Недостатками известного способа являются недостаточные огнеупорность и щелочестойкость заполнителя, поскольку огнеупорные и химически стойкие кристаллические фазы (муллит и незначительное количество ш инели ) формируются лишь в .поверхностном слое гранулы, в то вре- мя как в центральной части гранулы преобладает стеклообразная фаза.

Наболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае мому эффекту является способ изготовления керамэита, включающий опудривание.глинистых гранул отходом производства:дивинила для синтетического каучука fgj.

Однако керамзитовый гравий, полученный укаэанным способом, обладает низкой щелочестойкостью вследствие значительного содержания в опудривающем порошке окиси хрома, а также низкой огнеупорностью гранул керамзита иэ-за наличия в составе опудривающего порошка аэотнокислого калия, обусловливающего появление легкоплавких эвтектик.

Цель изобретения — повышение огнеупорности и щелочестойкости заполнителя.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу,изготовле- ния керамзита, включающему опудривание глинистых гранул глиноземсодержащим порошком, гранулы онудривают порошком отвальных шлаков производства ферротитана.

Порошок отвальных шпаков производства ферротитана имеет следующий химический состав, мас,%: S10 0,081, 6 М Оэ 69,0-75, 0 Т 0 18, 318,7; FegO> 2,7-3,5; FeO 0,4-1,5; . СаО 1-1,2 1 Ng0 0,4-2,2, Отвальные шлаки производства Ферротитана имеют буроватую окраску. По минералогическому составу шпаки содержат корунд, алюмотитанат и ильменит. Обладая сложным полиминеральным составом, отвальные шлаки производства ферротитана при опудривании глинистых гранул в зоне керамэитообраэования обусловливают протекание следующих Физико-химических процессов.

Попадая на поверхность гранулы и заполняя возникающие дефекты поверхности, частицы шлака внедряются и интенсивно усваиваются расплавом, образование которого обусловлено

- плавлением легкоплавких минералов, входящих в состав глинистого сырья.

Тугоплавкне компоненты отвальных шлаков, такие как корунд с температурой плавления 2040-2050 С и алюмотитанат с температурой плавления 1890 С, подвергаются жидкофазному спеканню как между собой, так. и с оставшимися на поверхности минеральнымй частицами гранулы. О В результате протекающего процесса на поверхности гранулы формируется уплотненный, состоящий нз огнеупорных кристаллических соединений, лишенный дефектов слой, прида)5 ющий всей грануле повышенные огнеупорные свойства.

Кроме того, более легкоплавкие составляющие отвальных шлаков, к которым относятся кристаллическая

Фаза, представленная нльменитом

FeT1O3 с температурой плавления ниже 1400 С, и аморфная фаза при температуре вспучивания (12801300ОС) образуют расплав, обогащен25 ный ионами титана и железа, кото рый, проникая вглубь гранулы, ус- ваивается появившимся ранее иэ глинистых минералов и легкоплавких эвтектик расплавом. Являясь активным катализатором кристаллизации, ЗО ионы Ti4 способствуют формированию в стеклообразной Фазе центральной части гранулы тугоплавких кристаллов, в частности, алюмотитаната,. гейкилита. Благодаря возрастанию

З5 общего содержания кристаллической фазы увеличиваются щелочестойкость и тугоплавкость центральной части гранулы.

Наряду с ростом общего содержания

40 кристаллической фазы внедрение ионов Т1 + в аморфную фазу приводит к эначительнбй перестройке и уплотнению каркаса стеклообразной фазы.

Способ осуществляют следующим об.45 разом.

Из глинистого сырья известными . технологическими приемами формируют сырцовые гранулы, которые подсушивают, а затем подают на обжиг во

5,вращающуюся печь с одновременной подачей в нее предварительно подготовленного опудривателя в количестве 2-4Ъ к массе сырцовых гранул.

Обжиг ведут при оптимальной температуре вспучивания. Охлаждение осущест. вляют известными способами.

Пример. Из глинистого сырья

Смашляевского и Бузулукского месторождений йластическим способом формируют гранулы d = h = 10 мм. Сформованные

60 гранулы подсушивают в сушильном шкафу при 105 С. После подсушки часть гранул обжигают в лабораторной вращающейся "печи с введением опудривателя в количестве 2,5% н массе сырцовых

65 гранул.

1025696

ФК \» ° В

Кажущаяся плотность

r/ñì

Прочность на раска" .лывание, квс/см

Спосо б

Температура обо жига, С

Месторождение глинистого сырья щелочестой-. кость %

Огнеупорность С

Предлагаемый, 1200

0199

Съишляев ское

1360

84,0

О «20

1360

То же 1230

0,18

84,0

То же

0,90 1320

Известный 1220

0,20

73,2

То же 1230

Образование спеков

Бузулукское

Предла» гаемый 1310

90;0

1400

2,45

0,24

То же

1400

90, 1

2,39

То же 1330

Известный 1310

0,22

2,2 . : 1350

78,5

0,24

Образование спеков

То же . 1320

Составитель Г. Писаренко

Редактор A. Огар ТехредМ. Гергель Корректор A. Повх

Заказ 4488/18 Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

В качестве опудривателя использу- . ют отвальные шлаки ферротитанового производства, измельченные на шаровой мельнице до порошка с удельной поверхностью 1940 см /г. Измельченные шлаки имеют следукщий химический coc« «S тав, мас.а! SiO 1 2) ЛЕ Оз 73р4

Т О 18,5; Fe 2,8; FeO 1,3;СаО 1,1>

ЩО 1,7.

Другую часть отформованных гранул .предварительно опудривают отходом ® производства дивинила для синтетического каучука. Расход опудривате- .. ля составляет 2,5Ъ к массе сырцовых гранул. Опуцренные гранулы подсушивают в сушильном шкафу при 105 С .и обжигают в лабораторной вращающейся печи.

После обжига и охлаждения опре.деляют кажущуюся плотность гранул;, прочность на раскалывание и испыты. вают их на огнеупорность и щелочестойкость. Огнеупорность заполнителя определяют в соответствии с требованиями ГОСТ 20955-45 "Заполнители для жаростойких бетонов".- Определение щелочестойкости кераизмтовых гранул включает кипячение их в растворе щелочи (353-ный раствор йаОН),, проьывание горячей дистиллированной водой до нейтральной реакции раствора, сушку при 150 С до постоянной массы.

Физико-механические свойства керамзита, полученного -по известному и предлагаемому способу, приведены в таблице.

Из данных приведенных в таблице, следует, что предлагаемый способ позволяет получить керамзит улучшен-.

,ного качества, так как по сравнению с керамзитом, полученным по способу-прототипу, он обладает повышенными огнеупорностью g щелочестойкостью.