Способ изготовления стеновых керамических изделий

 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления стеновых керамических изделий. Технический результат изобретения - снижение температуры обжига, 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 (56,3-76,2 мас.%), в качестве алюмосиликатного компонента - глиежи (22,3-41,6 мас.%), а шихту перед формованием гранулируют при подаче на гранулятор взамен воды затворения водного раствора, содержащего 1-3 мac.% NaCl. 1 табл.

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

Известен способ изготовления керамических изделий, включающий приготовление смеси, состоящей из отходов производства ферросилиция, суглинка и химической добавки [1]. Однако изделия, изготовленные по этому способу, имеют относительно высокую среднюю плотность и ухудшенные теплозащитные характеристики.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ [2], включающий приготовление смеси из золы Томь-Усинской ГРЭС и отходов производства ферросилиция, перемешивание сухих компонентов с водой, формование, сушку и обжиг изделий при 1000^oC. Недостаткaми указанного способа являются низкие прочность обожженных изделий и коэффициент конструктивного качества, а также повышенные энергозатртаы на обжиг.

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

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 (22,3-41,6 мас.%), а шихту перед формованием гранулируют при подаче на гранулятор взамен воды затворения водного раствора, содержащего 1-3 мас.% хлорида натрия.

Микрокремнезем производства кристаллического кремния представляет собой многотоннажный отход, удельная поверхность которого превышает 25 тыс. см²/г.

Микрокремнезем 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 представляют собой естественно обожженные глинистые породы типа алевролитов, аргиллитов и др. , образовавшиеся при самообжиге угленосных пластов в течение длительного времени.

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. - 0,5; итого - 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 приводят к снижению температуры обжига и сокращению энергозатрат.

Ввод в шихту хлористой соли интенсифицирует протекание этих процессов при более низкой температуре.

Пример. Способ изготовления изделий осуществляется следующим образом: глиежи измельчают до остатка на сите 008 не более 5%, микрокремнезем и глиежи 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 температуры изделия обжигают при 900^oC.

Конкретные значения составов и оцениваемых параметров обожженных образцов приведены в таблице 1.

Предлагаемый способ обеспечивает повышение прочности изделий в 2,9-7,7 раза и увеличение коэффициента конструктивного качества в 3,2-7,6 раза при снижении температуры обжига до 900^oC.

Источники информации 1. А.с. 1310366, МКИ C 04 B 33/00, 1987. - N 18.

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

Формула изобретения

Способ изготовления стеновых керамических изделий, включающий приготовление шихты, содержащий микрокремнезем в количестве 56,3 - 76,2 мас.% и алюмосиликатный компонент, сушку и обжиг, отличающийся тем, что в качестве алюмосиликатного компонента используют глиежи в количестве 22,3 - 41,6 мас. %, а перед формованием шихту гранулируют при подаче на гранулятор 1 - 3 мас. % NaCl в виде водного раствора.

РИСУНКИ

Рисунок 1