Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича

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.

 

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 . СССР №1766876, C04B 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 / Абдрахимов, В.З. Использование отходов горючих сланцев в производстве теплоизоляционных материалов без применения природного сырья / В.З. Абдрахимов, И.Ю. Рощупкина, Е.С. Абдрахимова, А.В. Колпаков // Экология и промышленность России. - 2012. - №3 (март). - С.28-31 / [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 сланцевую золу 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 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

межсланцевая глина	50-70;
сланцевая зола	30-50

Основная часть сланца, добываемого на Кашпирском руднике, сжигалась в топках Сызранской ТЭЦ. В течение года Сызранская ТЭЦ сжигала в среднем около 1 млн 200 тыс. т сланца, что при средней его зольности в 70% обеспечивает получение примерно 800 тыс. т золы. Химические составы - оксидный и поэлементный - используемых компонентов представлены в таблицах 1 и 2.

Использование углеродосодержащих отходов горючих сланцев позволит решить две важные задачи: во-первых, использование в качестве глинистого компонента, отощителя и выгорающей добавки отходов производств; во-вторых, повышенное содержание углерода в отходах горючих сланцев позволит значительно сократить количества топлива на обжиг кирпича.

Имея повышенное содержание п.п.п. (потери при прокаливании 34,8%, таблица 1) сланцевая зола способствует получению легковесного кирпича с низкой плотностью, а повышенное содержание Fe₂O₃, CaO и R₂O способствует спеканию изделий при относительно невысоких температурах.

Для производства керамических легковесного кирпича использовалась 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 сланцевой золы 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. СССР №1766876, C04B 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.

2. Абдрахимов, В.З. Использование отходов горючих сланцев в производстве теплоизоляционных материалов без применения природного сырья / В.З. Абдрахимов, И.Ю. Рощупкина, Е.С. Абдрахимова, А.В. Колпаков // Экология и промышленность России. - 2012. - №3 (март). - С.28-31

Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича, включающая межсланцевую глину, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сланцевую золу 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 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

межсланцевая глина	50-70
сланцевая зола	30-50