Способ изготовления строительных изделий и сырьевая керамическая смесь для изготовления строительных изделий

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в технологии изготовления кирпича, керамических камней, черепицы, крупноразмерных блоков. Керамическая масса приготавливается смешением порошков глины, гашеной извести, песка и затворением их раствором каустической соды до формовочной влажности 16-22%. Изделия формуются пластическим способом и подвергаются термообработке . Последняя включает стадию термовлажиостной обработки и сушки. Термовлажностную обработку осуществляют посредством постепенного в течение 2 - 3 ч нагрева изделий до температуры 110-120°Сипоследующего их пропаривания при указанной температуре в течение 8 - 10 ч Сушку проводят при той же температуре в течение 2 - 3 ч Содержание сухих компонентов в керамической массе находится в следующих пределах, мас.%: глина 40 - 70; песок 17-50; гашеная известь 6-17; каустическая сода 2-4; глина остальное . 2 спф-пы, 1 табд

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

1 (21) 4928958/33 (22) 22.04.91 (46) 15.12.93 Бюл. Йа 45-46 . (75) Григорьев ГН„Комков С.К; Рябинький СА; Дементьев С.Т. (73) Малое предприятие "Экспресс-керамика" (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ И СЫРЬЕВАЯ КЕРАМИЧЕСКАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в технологии изготовления кирпича, керами:ческих камней, черепицы, крулноразмерных блоков.

Керамическая масса приготавливается смешением порошков глины, гашеной. извести, песка и затворе(в) RU (11) 2ОО 518 1 (51) 5 СО4В ЗЗ 00 С04В40 0 нием их раствором каустической соды до формовочной влажности 16 — 22%. Изделия формуются пластическим способом и подвергаются термообработке. Последняя включает стадию термовлажностной обработки и сушки Термовлажностную обработку осуществляют посредством прстепенного в течение 2 — 3 ч нагрева иэделий до температуры 110 - 120 C и последующего их пропаривания при указанной температуре в течение 8 — 10 w

Сушку проводят при той же температуре в течение

2 — 3 ч. Содержание сухих компонентов в керамической массе находится в следующих пределах, мас%: глина 40 — 70; песок 17 — 50; гашеная известь 6 — 17; каустическая сода 2 — 4; глина остальное. 2 сп.ф-лы,1 таба

2004518

Изобретенле относится к промышленноим строительных материалов и может быть использовано в технологии изготовлен.:,.* с раительных иэделий, например.кирс:.а,.:. к-=.рамических камней, .черепицы, :".r;;:;.;. ".,:ç÷åI;:Hûx блоков, !! = :сген способ изготовления строи.:= делий, состоящий в приготовлекiйи керзмическои массы, формировании иэделий 1ластическим cfloco60M, Нх сушки и последующего обжига. Основным сырьем для приготовления керамической массы в укаэанном способе служит глина, а которую вводят отощающие и выгорающие добавки.

Отощающие добавки (кварцевый песок, ша- 15 мот и др.) уменьшают усадку и внутренние напряжения при сушке и обжиге. В качестве

nыгорающих добавок используют пылевидное твердое топливо (антрацит, коксовая м:-.пчь р.пилки и т.п. Выгорающие добавки 20, .;,-.Фицируют процесс обжига, улучшают cëñ:êàåèocòü массы, что повышает проч гость готового изделия. ..;:,.:ч,сственной операцией известного

;".::э . - ;::;в=; ;;.ч-ется операция обжига формо- 25 в як к .гГ . изделия, Этим обстоятельством о с "ii...". t!:;- нь! и F135P3$U8 Ol о H84OCTBTKN: HM3" к;.-:.я и оиъ одительность и высокая себестоимо .гь <отового продукта, Высокая эноргсе„.кость технологии (температура об- 30 жига порядка 1000 С) не только удорожает ото имос ь готовых изделий, но и порождает определенные экологические проблемы, решение которых также приводит к удорожа-",. нию продук а.

И:.âåcòoÿ способ изготовления строитель:-;ых изделий, включающий приготовление керамической массы смешением порошков глины, отощающих и активных добавок л затворение их активным раство- 40 ром, формования изделий пластическим способом и лх термообработки, Процесс термообработки -остоит в том, что отформованные иэделия сушатся и созревают до окончательной усадки при температуре 45

40-65 С в течение 2-4 ч, подвергаются термовлажностной обработке в замкнутой атмосфере насыщенных паров . при температуре 90-105ОС в течение 4-24 ч и затем сушатся при температуре 120-130 С с постепенным Снижением влажности и да- лее в осушающей открытой атмосфере в течение 2 — 12 ч, Обычно общая продолжительность всех фаэ находится между 18 и 36 ч. Б керамическую массу в качестве отоща- 55 югцей добавки входит, например, кварцевый песок, в качестве активной добавки, например, гашеная известь, в качестве актьвкога рас.гвора, например, каустическая

- да. При этом оптимальное количество .е каждого компонента выбирается исход из специфической поверхности активной фракции глины. определяемой по поглощению синего цвета метилена.

Отсутствие в данном способе операции высокотемпературного обжига значительно снижает себестоимость готового продукта, улучшает экологические показатели производства. Однако недостатком изделий, изготовленных из укаэанной керамической массы по указанной технологии, является их недостаточно высокая прочность. Технологический цикл изготовления изделий длителен, Целью изобретения является повышение производительности и улучшение физико-механических свойств готовых изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления строительных изделий путем приготовления сырьевой керамической смеси смешением порошков глины, заполнителя, гашеной извести и затворением водным раствором активизатора твердения извести до получения пластичной смеси, формования изделий и их термообработки в две стадии — термовлажностной об" работки в замкнутой атмосфере насыщенного пара и последующей сушки с постепенным снижением влажности, термовлажностную обработку осуществляют путем равномерного нагрева изделий до температуры 110 — 120 С и пропаривания при указанной температуре в течение 8-10 ч, а сушку проводят при той же температуре в течение 2 — 3 ч.

Сырьевая керамическая масса содержит глину, песок, гашеную"известь и активизатор твердения извести каустическую соду при следующем соотношении компонентов, $ по сухой массе: песок 17 — 50 гашеная известь 6 — 17 каустическая сода 2-4 глина остальное

Изобретение осуществляют следующим образом.

Глина с карьера поступает в глинорыхлитель и ленточным конвейером подается в камневыделительные вальцы, где освобождается от крупных твердых включений, Затем в сушильном барабане она подсушивается до влажности 3% и поступает в мельницу, где проводится ее помол до удельной поверхности 3500 — 5000 м /кг. По2 сле помола порошковая глина элеватором подается в расходный бункер глины. Актив-. ные добавки, гашеная известь при необходимости проходят также сушку и помол в

2004518 мельнице и подаются в расходный бункер акти вн ых доба в о к.

Сухие компоненты из расходных бункеров дозаторами в необходимой пропорции по транспортной ленте подают в смеситель (глиномешалку), куда жидкостным доэатором из расходных емкостей подают активный раствор Иа2СОз. Формовочная влажность полученной смеси составляет

16 — 22 .

Приготовленную в смесителе сырьевую керамическую массу подают ленточным конвейером на вальцы тонкого помола и далее в вакуум-пресс. Отформованный прессом глиняный брус разреза,от резательным автоматом на изделия, которые загружают на специальные палеты в кассеты. Кассеты кран-балкой загружают в камеры термовлажностной обработки периодического действия. Коэффициент загрузки камер по .20 обьему должен быть 0,5 — 0,75. В камерах осуществляют .принудительную циркуляцию энергоносителя (перегретая вода под давлением) по замкнутому контуру: теплообменник — рабочая зона — теплообменник.

По заданной программе изделия равномерно нагревают в течение 2 — 3 ч в замкнутой атмосфере камеры до 110 — 120 С со скоростью нагрева, не превышающей

60 С/ч. Затем в течение.8 — 10 ч выдержива- 30 ют при этой температуре в насыщенной паровоздушной среде, образовавшейся в камере в процессе нагрева изделий. Избыток влаги медленно (не более 10,ь/ч выводится из камеры). 35

В дальнейшем в течение 2 — 3 ч производят вывод влаги из камеры путем плавной замены паровоздуш loA среды камеры сухим воздухом, с поддержанлем в камере температуры 120 С. При снижении влажно- 40 сти в камере до 3 отн.вл, прекращают подачу тепла в камеру и производят ее расхолаживание до температуры 70 С путем подачи в нее атмосферного воздуха и отвода нагретого в камере. Скорость охлаж- 45 дения изделий должна быть не выше

50 С/ч. После охлаждения изделий до указанной температуры камеры открывают, изделия в кассетах выгружают кран-балкой на площадку готовой продукции, где извлекают из кассет и направляют на склад готовой продукции.

В таблице приведены примеры конкретных составов (сухих компонентов) сырьевых керамических смесей и свойства иэделий, полученных на их основе по указанной технологии.

Оптимальномусоставу(пример 14) отвечает высокая прочность материала, достаточно высокий коэффициент воцостойкости и хорошая пластичность. что является необходимым условием для экструзии, в особенНости крупноразмерных изделий, которая имеет место в данной технологии.

Составы с верхним граничным пределом по глине (пример 1) и одновременно с предельными значениями по гашеной извести и каустической соде (примеры 9, 10) имеют более низкую прочность на сжатие и низкий коэффициент водостойкости, что и

onpåäåëëåT пределы содержания указанных компонентов.

Верхний предел содержания песка (пример 3) и нижний предел содержания глины (примеры 2, 3) обусловлены снижением пластичности массы, уменьшением количества вяжущего и, как следствие, снижением прочности материала, В то же время нижний предел по песку(примеры 4, 9) устанавливает минимальное количество отощителя, дальнейшее уменьшение которого приводит к росту количества трещин на иэделиях при термообработке и соответственно к увеличению процента брака.

Предельное значение содержания гашеной извести, равное 17О (пример 5), продиктовано высокой стоимостью данного компонента, а также отсутствием существенного влияния дальнейшего увеличения ее содержания на свойства готовых изделий.

Минимальное содержание гашеной извести (пример 6) и каустической соды (пример 8} определяется снижением прочностных хара1<теристик и коэффициента водостойкости изделий, Максимальное содержание каустической соды (пример 7) ограничивается появлением на поверхности изделий высолов, а также прекращением дальнейшего улучшения свойств материала.

По сравнению с прототипом строительные изделия, из-отовленные согласно предложенному способу из предложенной керамической массы, обладают более высокой прочностью, при этом появляется возмох<ность увеличить и производительность самого технологического процесса, с (56) Зорохович В.С. и др. Производство кирпича, Л., Стройиздат, 1986, с. 6 — 8.

Патент Франции N 2572723, кл. С 04 В 33/00, опубл. 1986.

2004518

Формула изобретения

17-50

6- 17

2-4

Остальное

Составитель B.Ëåáåäåâà

Техред М,Моргентал Корректор В.Петраш

Редактор Н,Семенова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента . 113035, Москва, Ж-39; Раушская наб., 4/5

Заказ 3376

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1. Способ изготовления строительных

I изделий, включающий приготовление . сырьевой смеси перемешиванием порошков глины, заполнителя - песка, гашеной извести и затворение водным раствором активатора твердения извести до получения пластичной смеси, формование иэделий и их термообработку в две стадии, термовлажностную обработку в замкнутой атмосфере насыщенного пара и последующую сушку с постепенным снижением, влажности",отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения физико-механических свойств готовых иэделий, термовлажнос гную обработку осуществляют путем равномерного нагрева изделий до 110 - 120 С и пропари: вания при указанной температуре в течение 8 - 10 ч, а сушку проводят при этой же

5 температуре в течение 2 - 3 ч, 2, Сырьевая керамическая смесь для изготовления строительных изделий, включающая глину, заполнитель - песок, гаше1п ную известь и an. иватор твердения извести - каустическую соду, отличающаяся тем, что она содержит указанные KQMlloненты в следующем соотношении, $ по сухой массе:

15 Песок

Гашеная известь

Каустическая сода

Глина