Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий

 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления стеновых керамических изделий. Технический результат изобретения - повышение прочности и коэффициента конструктивного качества изделий, изготовленных из смеси кремнеземистого и алюмосиликатного компонентов. Результат достигается тем, что в качестве кремнеземистой пыли используется микрокремнезем производства кристаллического кремния (56,3 - 75,8 мас.%), в качестве алюмосиликатного компонента - глиежи (21,9 - 41,5 мас. %), а шихту перед формованием гранулируют при подаче на гранулятор взамен воды затворения водного раствора содержащего 1,5 - 5 мас.% СаСl₂. Использование предлагаемой сырьевой смеси позволяет повысить прочность обожженных изделий в 3,0 - 3,5 раза и увеличить коэффициент конструктивного качества в 2,5 - 3,0 раза. 1 табл.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления стеновых изделий.

Известна сырьевая смесь для изготовления керамических изделий, включающая тонкодисперсные отходы производства ферросилиция и золу сухого отбора Томь-Усинской ГРЭС [1]. Однако изделия, изготовленные из предложенной массы, имеют относительно низкую прочность обожженных изделий.

Наиболее близкой к предлагаемой сырьевой смеси по технической сущности и достигаемому эффекту является сырьевая смесь, включающая, мас.%: микрокремнезем 15 - 80; высококальциевая зола-унос от сжигания бурых углей 20 - 85 [2]. Недостатками указанной смеси являются низкие прочность обожженных изделий и коэффициент конструктивного качества.

Изобретением решается задача повышения прочности и коэффициента конструктивного качества обожженных изделий.

Технический результат достигается тем, что в сырьевой смеси в качестве кремнеземистой пыли используется микрокремнезем производства кристаллического кремния (56,3 - 76,2 мас.%), в качестве алюмосиликатного компонента - глиежи (22,8 - 40,7 мас.%), а шихту перед формованием гранулируют при подаче на гранулятор взамен воды затворения водного раствора, содержащего 1,5 - 5 мас.% хлорида кальция.

Микрокремнезем производства кристаллического кремния представляет собой многотоннажный отход, удельная поверхность которого является аморфным материалом и имеет следующий химический состав, мас.%): SiO₂ - До 96 Al₂O₃ - До 0,8 Fe₂O₃ - До 0,8 CaO - До 1,6 MgO - До 1,2 K⁺ - До 0,25 Na⁺ - До 0,06 SiC - До 5 C_общ - До 9
п.п.п. - До 20
Глиежи - природные горелые породы, образовавшиеся в результате самообжига угленосных пород в естественных условиях в течение длительного времени. Глиежи, в соответствии с существующей классификацией, относят к породам осадочного происхождения, свойства которых близки к свойствам диатомитов, трепелов, опок. Они характеризуются большой разноцветностью, обладают высокой прочностью и твердостью.

Химический состав глиежей Богучанского месторождения, мас.%:
SiO₂ - 63,6
Al₂O₃ - 18,4
Fe₂O₃ - 7,2
CaO - 2,3
MgO - 1,9
SO₃ - 0,13
TiO₂ - 0,84
Na₂O - 1,43
K₂O - 3,7
п.п.п. - До 0,5. - 100
В том числе растворимый Al₂O₃ - 3,7.

Высокая удельная поверхность и аморфное состояние микрокремнезема, повышенное содержание в глиежах растворимых щелочей, оксидов алюминия и железа обуславливают активное взаимодействие этих компонентов с образованием силикатного расплава и формированием прочного керамического черепка.

Содержание в микрокремнеземе углеродистых частиц, а также его высокая химическая активность в совокупности со значительным количеством дегидратированной глинистой составляющей глиежей приводит к снижению температуры обжига и сокращению энергозатрат.

Ввод в шихту хлористой соли ускоряет процесс формирования структуры черепка и повышает качественные показатели изделий.

Пример.

Для приготовления сырьевой смеси используют глиежи Богучанского месторождения, предварительно измельченные до остатка на сите 008 не более 5% и микрокремнезем производства кристаллического кремния. Глиежи и микрокремнезем дозируют, полученную смесь перемешивают до получения однородной массы и гранулируют на тарельчатом грануляторе при подаче на него водного раствора соли в количестве, необходимом для получения шихты влажностью 14%. Из гранулята формуют образцы при давлении прессования 30 МПа. После сушки до постоянной массы изделия обжигают при 1000^oC.

Для обожженных изделий определяют среднюю плотность, водопоглощение в течение 48 ч, прочность при сжатии сухих и выдержанных в течение суток в воде изделий, после чего рассчитывают коэффицент размягчения и коэффициент конструктивного качества.

Конкретные значения составов и оцениваемых параметров обожженных образцов приведены в таблице.

Применение предлагаемой сырьевой смеси позволяет повысить прочность обожженных изделий в 3,0 - 3,5 раза и увеличить коэффициент конструктивного качества в 2,5 - 3,0 раза.

Источники информации
1. Пак Н.В., Артемова Л.М., Макаров В.Я., Школьников П.В.. Производство золокерамического и блоков из золы Томь-Усинской ГРЭС // Энергетическое строительство. - 1990. - 3. - с. 38.

2. Положительное решение N 95107321/03 (012931) от 06.05.1995 г., МПК 6 C 04 B 35/14, C 04 B 35/16 // Тацки Л.Н., Лохова Н.А., Гершанович Г.Л., Сеничак Е.Б.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий, включающая микрокремнезем в виде пылевидных отходов производства кристаллического кремния и алюмосиликатный компонент, отличающаяся тем, что содержит в качестве алюмосиликатного компонента глиежи, в роли воды затворения выступает раствор хлорида кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Глиежи - 22,8 - 40,7
Указанный микрокремнезем - 76,2 - 56,3
CaCl₂ - 1,5 - 5,0

РИСУНКИ

Рисунок 1