Сырьевая смесь для производства стеновых керамических изделий
Владельцы патента RU 2254308:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный технический университет" (RU)
Изобретение предназначено для производства лицевых керамических изделий. Техническим результатом изобретения являются повышение морозостойкости при снижении средней плотности и температуры обжига материала. Сырьевая смесь включает, мас.%: золу-унос от сжигания бурых углей 41,47-42,06, микрокремнезем производства кристаллического кремния 50,69-51,4 и пыль электрофильтров производства алюминия 6,54-7,84. 2 табл.
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для изготовления лицевых керамических изделий.
Наиболее близкой к предлагаемой сырьевой смеси по технической сущности и достигаемому эффекту является сырьевая смесь, включающая 24,4-32 мас.% золы-уноса от сжигания бурых углей, 48-56,9 мас.% микрокремнезема и 18,7-20% мас.% эмульсии таллового пека [Патент РФ №2191168, С 04 В 35/16].
Недостатком указанной смеси является повышенная средняя плотность и относительно низкая морозостойкость изделий.
Технический результат - повышение морозостойкости и снижение средней плотности материала при снижению температуры обжига.
Технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для производства стеновых керамических изделий содержит в качестве сырьевых компонентов микрокремнезем производства кристаллического кремния, золу-унос от сжигания бурых углей и пыль электрофильтров основного производства алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| микрокремнезем | 50,69-51,4 |
| зола-унос | 41,17-42,06 |
пыль электрофильтров основного
| производства алюминия | 6,54-7,84 |
Преимущества предлагаемой смеси достигаются включением в ее состав пыли электрофильтров, основного производства алюминия (ПЭФ), имеющей органоминеральный состав. Наличие в ПЭФ органической составляющей обуславливает получение относительно низкой средней плотности обожженных изделий, а минерализующая часть добавки способствует формированию прочности морозостойкого черепка. В совокупности, ввод органоминеральной добавки позволяет повысить морозостойкость и коэффициент конструктивного качества материала при понижении температуры обжига.
Химический состав микрокремнезема производства кристаллического кремния Братского алюминиевого завода и высококальциевой золы-уноса от сжигания бурых углей Канско-Ачинского бассейна представлены в патенте РФ №2191168, С 04 В 35/16.
ПЭФ является крупнотоннажным дисперсным отходом основного производства алюминия со средним размером частиц 5-8 мкм и насыпной плотностью 0,84-0,92 г/см3. Химический состав ПЭФ включает, мас.%: F 16; Аl 12; Na 9,9; Са 0,46; Mg 0,1; SiO2 0,65; Fе2O3 2,87.
Потери при прокаливании отходов - до 38%.
Технологическим преимуществом ПЭФ является отсутствие необходимости предварительной подготовки (измельчения), а также сочетание в составе добавки минерализующей и органической составляющих. Последнее обеспечивает комплексное воздействие на фазо- и структурообразование материала в процессе термообработки при снижении конечной температуры обжига.
Пример.
Для приготовления сырьевой смеси используют микрокремнезем производства кристаллического кремния, золу-унос от сжигания бурых углей и пыль электрофильтров основного производства алюминия.
Компоненты смешивают в сухом состоянии, после чего смесь увлажняют до влажности 16 мас.%. Из полученной смеси формуют образцы при удельном давлении прессования 20 МПа. Отформованный сырец сушат при 100-110°С до постоянной массы и обжигают при 925°С.
Примеры составов, физико-механические свойства обожженных изделий приведены в табл. 1 и 2.
| Таблица 1 | |||
| Компоненты | Содержание ингредиентов в составе (маc.%) | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Микрокремнезем производства кристаллического кремния | 51,40 | 51,04 | 50,69 |
| Зола-унос от сжигания бурых углей | 42,06 | 41,76 | 41,47 |
| Пыль электрофильтров основного производства алюминия | 6,54 | 7,20 | 7,84 |
| Таблица 2 | ||||
| Показатель | Составы | Известный состав | ||
| 1 | 2 | 3 | ||
| Температура обжига, °С | 925 | 925 | 925 | 1000 |
| Средняя плотность, г/см3 | 1,35 | 1,35 | 1,37 | 1,5-1,55 |
| Прочность при сжатии, МПа | 41,2 | 42,0 | 43,0 | 33-36 |
| Водопоглощение по массе, маc.% | 19,7 | 26 | 28,5 | 21,1-23,7 |
| Морозостойкость, циклы | 50 | 50 | 50 | 35 |
| Коэффициент конструктивного качества × 10-2, МПа/(кг/м3) | 3,05 | 3,11 | 3,13 | 2,2-2,3 |
Сырьевая смесь для производства керамических изделий, включающая золу-унос от сжигания бурых углей, микрокремнезем производства кристаллического кремния и добавку, отличающаяся тем, что в качестве добавки используется пыль электрофильтров производства алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| зола-унос | 41,47-42,06 |
| микрокремнезем | 50,69-51,40 |
| пыль электрофильтров производства алюминия | 6,54-7,84 |
