Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича

Авторы патента:

C04B33/132 - Изделия из глины (монолитные огнеупоры или огнеупорные строительные растворы C04B 35/66; пористые изделия C04B 38/00)

Владельцы патента RU 2550168:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный экономический университет" (RU)

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения легковесного кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и снижение плотности легковесного кирпича. Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича включает следующие компоненты, масс.%: отходы обогащения бурого угля, содержащие мас.%: SiO₂ - 40,82; Al₂O₃ - 19,92; Fe₂O₃ - 9,03; MgO - 1,4; CaO - 4,28; R₂O - 3,15; п.п.п. - 21,4 в количестве 30-5; межсланцевую глину 50-70. 4 табл.

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения легковесного кирпича.

Известна керамическая масса для получения кирпича следующего состава, мас.%: умеренно пластичный лессовидный суглинок - 50-80, золошлаковый отход электростанции с содержанием горючего вещества более 35% - 10-25, среднепластичная легкоплавкая глина - 10-25 / Абдрахимов, В.З. Авторское свидетельство №1766876. СССР SU, С04В 33/00. Керамическая масса для изготовления кирпича / В.З. Абдрахимов Ю.М. Макрушин, Ч.С. Оразаев, К.Т. Туркстанов. - Опубл. 07.10.92. Бюл. №37/[1].

Недостатком указанного состава является относительно низкая морозостойкость (55-81 циклов).

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления легковесного кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%: межсланцевая глина - 50-70, горелые породы - 30-50 / Патент №2483042 Российская Федерация, МПК С04В 33/135. Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича / Колпаков А.В., Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С.; заявитель и патентообладатель Самарская академия государственного и муниципального управления; заявлено 14.12.2011; опубл. 27.05.2013. Бюл. 15 / [2]. Принят за прототип.

Недостатком указанного состава керамической массы являются относительно низкая морозостойкость - 83-88 циклов попеременного замораживания и оттаивания и высокая плотность 1270-1370.

Сущность изобретения - получение из отходов производств без применения природного традиционного сырья легковесного кирпича и повышение его качества.

Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и снижение плотности.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую межсланцевую глину, дополнительно вводят отходы от обогащения бурого угля, содержащие мас.%: SiO₂ - 40,82; Al₂O₃ - 19,92; Fe₂O₃ - 9,03; MgO - 1,4; CaO - 4,28; R₂O - 3,15; п.п.п.-21,4 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

межсланцевая глина	50-70
отходы от обогащения бурого угля	30-50

В качестве техногенного сырья (отходов производств) для производства керамического кирпича использовались отходы обогащения углистых аргиллитов Коркинского буроугольного разреза.

В Челябинской области около города Коркино находится самый глубокий в Европе и второй в мире угольный разрез. Сейчас его глубина достигает уже 500 метров и продолжает увеличиваться. Проектная глубина - 610 метров. Диаметр воронки разреза - 1,5 км. Это уникальное по угленасыщенности месторождение в центральной части Челябинского буроугольного бассейна.

Отходы углеобогащения представлены в виде частиц аргиллита и угля и представляют собой полидисперсную композицию темно-серого цвета.

Аргиллиты - породы, образовавшиеся вследствие уплотнения, обезвоживания и цементации глины. При одинаковых с глинами минералогическом и химическом составах они отличаются значительно большей твердостью и трудно размокают в воде. Исследование фазового состава отходов углеобогащения показало, что минеральный состав аргиллита представлен кварцем, каолинитом, иллитом, присутствуют гематит, полевой шпат (альбит) и до 50-55% рентгеноаморфная фаза (бурый уголь). Истинная плотность отходов углеобогащения - 2110 кг/м³; гигроскопическая влажность - 2-5%; число пластичности - 3-8; по сушильным свойствам -малочувствительное к сушке; по степени спекаемости - к неспекающемуся сырью.

Использование отходов от обогащения бурого угля позволит решить четыре важные задачи: во-первых, использование в качестве отощителя и выгорающей добавки отхода производства; во-вторых, повышенное содержание углерода и п.п.п.(п.п.п.=21,4%) позволит значительно сократить количества топлива на обжиг кирпича; в-третьих, повышенное содержание оксидов щелочей (R₂O=3,15%) и оксида железа (=9,03%) позволит снизить температуру обжига; в-четвертых, повышенное содержание оксида алюминия (Al₂O₃=19.92%) позволит повысить термостойкость и прочность кирпича.

Химические составы отходов от обогащения бурого угля представлены: оксидный в таблице 1, поэлементный - в таблице 2.

Имея повышенное содержание п.п.п.(потери при прокаливании = 21,4%, таблица 1), отходы от обогащения бурого угля способствуют получению легковесного кирпича с низкой плотностью, а повышенное содержание Fe₂O₃ способствует спеканию изделий при относительно невысоких температурах.

Для производства керамических материалов использовались: в качестве глинистого компонента - межсланцевая глина. Она образуется при добыче горючих сланцев на сланцеперерабатывающих заводах (на шахтах). Межсланцевая глина является отходом горючих сланцев. По числу пластичности межсланцевая глина относится к высокопластичному глинистому сырью (число пластичности 27-32) с истинной плотностью 2,55-2,62 г/см³. Химические составы: оксидный и поэлементный представлены в таблицах 1 и 2.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Сырьевые материалы высушивались до влажности не более 5%, затем измельчались до прохождения сквозь сито 0,63 мм. Высушенные сырьевые материалы тщательно перемешивали. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 20-24% (в зависимости от содержания глинистого компонента), из которой формовали кирпич. Кирпич-сырец высушивали до влажности не более 8% и затем обжигали при температуре 1050°C. Изотермическая выдержка при конечной температуре составляла 60 минут.

В таблице 3 приведены составы керамических масс, а в таблице 4 физико-механические показатели кирпича.

Как видно из таблицы 3, легковесные кирпичи получили из отходов производств без применения природного традиционного сырья. Полученный кирпич из предложенных составов имеет по отношению к прототипу более высокую морозостойкость и низкую плотность (таблица 4).

Полученное техническое решение при использовании отходов от обогащения бурого угля позволяет повысить морозостойкость и снизить плотность легковесного кирпича.

Использование техногенного сырья при получении кирпича способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Абдрахимов В.З. Авторское свидетельство №1766876. СССР SU, С04В 33/00. Керамическая масса для изготовления кирпича / В.З. Абдрахимов, Ю.М. Макрушин, Ч.С. Оразаев, К.Т. Туркстанов. - Опубл. 07.10.92. Бюл. №37/[1].

2. Патент №2483042 Российская Федерация, МПК C04B 33/135. Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича / Колпаков А.В., Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С.; заявитель и патентообладатель Самарская академия государственного и муниципального управления; заявлено 14.12.2011; опубл.27.05.2013. Бюл. 15. Принят за прототип.

Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича, включающая межсланцевую глину, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит отходы от обогащения бурого угля, содержащие мас.%: SiO₂ - 40,82; Al₂O₃ - 19,92; Fe₂O₃ - 9,03; MgO - 1,4; CaO - 4,28; R₂O - 3,15; п.п.п. - 21,4 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

межсланцевая глина	50-70
отходы от обогащения бурого угля	30-50

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кирпича. Техническим результатом изобретения являются повышение морозостойкости и прочности кирпича на сжатие.

Керамическая масса для изготовления керамического кирпича // 2550166

Изобретение относится к составам масс для получения керамического кирпича. Технический результат изобретения - в повышении морозостойкости и кислотостойкости кирпича.

Керамическая масса для изготовления керамического кирпича // 2550165

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и прочности кирпича на сжатие.

Керамическая масса для изготовления клинкерного кирпича // 2549641

Керамическая масса относится к промышленности строительной керамики, преимущественно к составам для получения клинкерного кирпича. Техническим результатом изобретения является уменьшение водопоглощения и повышение прочности изделий.

Сырьевая смесь для получения керамического кирпича полусухого формования // 2549636

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к промышленности керамических материалов, и может быть использовано для получения керамического кирпича.

Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки // 2548454

Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления облицовочной плитки.

Керамическая масса для производства кирпича // 2548428

Изобретение относится к составам керамических масс для производства кирпича. Технический результат изобретения заключается в повышении морозостойкости изделий из керамической массы.

Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки // 2548420

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве облицовочной плитки. Техническим результатом изобретения является повышение прочности изделий, полученных из керамической массы.

Сырьевая смесь для производства кирпича // 2548418

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается производства керамзита. Технический результат заключается в снижении температуры обжига керамзита, полученного из сырьевой смеси.

Керамическая масса для изготовления напольной плитки // 2548414

Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления напольной плитки. Керамическая масса для изготовления напольной плитки включает, мас.%: глина огнеупорная 74,5-75,5; вспученный перлит 3,0-4,0; бентонит 3,0-4,0; галит 0,5-1,0; тальк 3,0-4,0; оксид цинка 0,5-1,0; кварцевый песок 12,0-14,0.

Керамическая масса для изготовления фасадной плитки // 2552246

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления фасадной плитки. Керамическая масса для изготовления фасадной плитки включает следующие компоненты, мас.%: каолин 69,5-70,0; бентонит 2,0-2,5; фосфорит 6,0-7,5; зола-унос 14,0-16,0; волластонит 6,0-6,5. 1 табл.

Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки // 2552247

Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления облицовочной плитки. Технический результат заключается в повышении морозостойкости изделий, полученных из керамической массы. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки включает следующие компоненты, мас.%: глина легкоплавкая 28,0-36,0; глина тугоплавкая 25,0-30,0; глинистые отходы обогащения циркон-ильменитовой руды 5,0-7,0; молотое и просеянное через сетку №0,14 кварцевое стекло 20,0-25,0; волластонит 5,0-7,0; сподумен 5,0-7,0. 1 табл.

Керамическая масса для штамповки строительных изделий // 2553670

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы для изготовления кирпича, блоков методом штампования. Технический результат изобретения заключается в обеспечении морозостойкости изделий. Керамическая масса содержит, мас. %: молотый мартеновский шлак 24,0-26,0; огнеупорную глину 42-45; воду 8-12; деготь 1,5-2; керосин 3-4; каолин 5-7; торф 1,5-1; волластонит 8-10. 1 табл.

Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий // 2553694

Изобретение предназначено для производства стеновых керамических изделий. Технический результат - повышение прочности. Сырьевая смесь включает, мас.%: пыль газоочистки производства ферросплавов с содержанием SiO2 [61,49-79,58] и MgO [1,58-3,57] 65-67; закарбонизованный суглинок 28-30; шлам минеральный от газоочистки производства алюминия 5,0. 2 табл.

Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича // 2555170

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения легковесного кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и снижение плотности легковесного кирпича. Керамическая масса для получения легковесного кирпича включает следующие компоненты, мас. %: межсланцевую глину 50-70; сланцевую золу 30-50. Используется сланцевая зола с содержанием, мас. %: SiO2 - 30,8; Al2O3 - 13,8; Fe2O3 - 7,2; CaO - 15,2; MgO - 1,4; R2O - 4,2; п.п.п. - 27,4. 4 табл.

Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки // 2555969

Изобретение относится к составам керамических масс для изготовления облицовочной плитки. Технический результат изобретения заключается в повышении морозостойкости изделия. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки включает, мас. %: глина легкоплавкая 8,0-12,0; глина тугоплавкая 40,0-45,0; глинистые отходы обогащения циркон-ильменитовой руды 35,0-40,0; циркон 8,0-12,0. 1 табл.

Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича // 2555971

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения легковесного кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и снижение плотности легковесного кирпича, которая достигается добавлением в керамическую массу сланцевого шлака с содержанием, мас.%: SiO2 - 22,4; Al2O3 - 12,2; Fe2O3 - 7,8; CaO - 17,3; MgO - 1,3; R2O - 5,2; п.п.п. - 33,8 при следующем соотношении компонентов, мас.%: межсланцевая глина 50-70 сланцевый шлак 30-50 4 табл.

Керамическая композиция для изготовления кирпича // 2555973

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и прочности при сжатии керамического кирпича, которая достигается добавлением в керамическую массу шлака от сжигания бурого угля, содержащего, мас.%: SiO2 - 53,8; Al2O3 - 5,8; Fe2O3 - 10,3; СаО - 22,8; MgO - 3,1; R2O -4,2 при следующем соотношении компонентов, мас.%: межсланцевая глина 50-70; шлак от сжигания бурого угля 30-50. 4 табл.

Керамическая масса для изготовления керамического кирпича // 2555974

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и кислотостойкости кирпича, которая достигается добавлением в керамическую массу кальцийсодержащего доменного шлака афанитовой структуры с содержанием, мас.%: SiO2 - 36,1; Al2O3 - 12,4; Fe2O3 - 1,5; СаО - 38,8; MgO - 9,4; R2O - 1,8 при следующем соотношении компонентов, мас.%: бейделлитовая легкоплавкая глина 50-70; золошлаковый материал 15-25; кальцийсодержащий доменный шлак афанитовой структуры 15-25. 2 табл.

Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки // 2556549

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы, преимущественно, для изготовления облицовочной плитки. Техническим результатом изобретения является повышение прочности изделий, изготовленных из керамической массы. Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки включает, мас.%: каолин 72,5-74,0; плиточный бой 0,1-1,0; фосфорит 4,0-6,0; кварцевый песок 12,0-16,0; пегматит 3,0-4,0; циркон 3,0-4,0. Компоненты дозируют в требуемых количествах, размалывают до порошкообразного состояния, готовят керамическую массу с влажностью 20-25%, из которой пластическим способом формуют облицовочные плитки. Изделия сушат до влажности 1-6% и при температуре 1100-1150°С проводят обжиг. Затем на поверхность плиток наносят слой глазурной суспензии и при температуре 900-950°С проводят второй обжиг. 1 табл.