Керамическая масса для производства строительного кирпича

Авторы патента:

Ковчур Андрей Сергеевич (BY)

Манак Павел Иванович (BY)

Ковчур Сергей Григорьевич (BY)

Алексеева Татьяна Николаевна (BY)

Гречаников Александр Викторович (BY)

C04B33/16 - отощающие материалы, например шамот, кварц

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

Владельцы патента RU 2773470:

Открытое акционерное общество "Обольский керамический завод" (BY)
Учреждение образования "Витебский государственный технологический университет" (BY)

Изобретение относится к области производства строительных материалов. Предложена керамическая масса для производства строительного кирпича, содержащая (мас.%): легкоплавкую глину (75-84,5), шамот (2,0-3,5), песок (10-15), а в качестве выгорающей и отощающей добавок содержит торф фракции 0,5-5 мм (2,0-3,5) и непрокаленные осадки химводоподготовки, образующиеся на теплоэлектроцентралях (1,5-10). Технический результат - добавление торфа фракции 0,5-5 мм и непрокаленных осадков химводоподготовки теплоэлектроцентралей при производстве изделий из глинистого сырья обеспечивает возможность оптимальных условий структурообразования, способствует снижению температуры обжига, более равномерной сушке во всем объеме кирпича, уменьшению возникающих при сушке напряжений, определяющих повышение физико-механических свойств керамических изделий. Также снижается температура обжига, повышается морозостойкость готовых изделий, а также снижается стоимость изготовления керамического кирпича на 10%. 2 табл.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности, к изготовлению кирпича керамического.

Известен состав [1] для изготовления керамического кирпича, включающий легкоплавкую глину, шамот, песок и прокаленные неорганические отходы станций обезжелезивания. Недостатком этого состава является то, что его применение требует прокаливания, размола и просеивания, что является относительно энергоемким процессом, в результате чего значительно повышается стоимость строительного кирпича на его основе.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является замена в составе сырья для изготовления керамического строительного кирпича прокаленных неорганических отходов станций обезжелезивания торфом фракцией 0,5-5 мм и непрокаленными осадками химводоподготовки теплоэлектроцентралей, что позволяет снизить энергетические затраты, повысить физико-механические свойства изделия и снизить себестоимость готовой продукции.

Поставленная техническая задача решается тем, что керамическая масса для производства строительного кирпича, включающая легкоплавкую глину, шамот, песок и дополнительно содержит торф фракции 0,5-5 мм и непрокаленные осадки химводоподготовки, образующиеся на теплоэлектроцентралях и при следующем соотношении компонентов, мас. %:

легкоплавкая глина	- 75-85
шамот	- 2-3,5
песок	- 10-15
торф фракции 0,5-5 мм	- 2-3,5
непрокаленные осадки химводоподготовки
теплоэлектроцентралей	- до 10
известь строительная воздушная	- до 0,1,

при этом непрокаленные осадки химводоподготовки теплоэлектроцентралей имеют следующий оксидный состав (усредненное содержание), мас. %:

Сопоставительный анализ показывает, что состав заявляемой керамической массы отличается от прототипа содержанием торфа фракции 0,5-5 мм, изготавливаемого путем измельчения и непрокаленных осадков химводоподготовки, образующихся на теплоэлектроцентралях, что свидетельствует о наличии отличительного признака заявляемого изобретения.

В качестве добавки в керамическую массу используют торф фракции 0,5-5 мм, изготавливаемый путем измельчения и непрокаленные осадки химводоподготовки теплоэлектроцентралей. Торф имеет массовую долю зерен фракции: более 5 мм - до 10%, менее 5 мм - 90-100%, средняя относительная влажность фракции 0-5 мм - 40%. Осадки химводоподготовки теплоэлектроцентралей представляют собой пастообразную массу коричневого цвета с рабочей влажностью 17-20%. Оксидный состав осадков химводоподготовки теплоэлектроцентралей (усредненное содержание) установлен методами рентгенофлуоресцентного, микрорентгеноспектрального и рентгенофазового анализов и составляет (мас. %): (Ca,Mg)CO₃ - 71,1; SiO₂ - 10,2; FeO - 8,6; Al₂O₃ - 4,9; K₂O - 1,2; ZnO - 0,5; TiO₂ - 0,4; Na₂O - 0,3, суммарное содержание остальных примесей не превышает 0,5%, кислород и другие легкие - остальное. Данные по Al, K, Zn, Ti, Na - даны в пересчете на оксиды.

Гранулометрический состав шамота (массовая доля зерен в %):

5-3 мм:	2,5-7
3-2 мм:	10-20
2-1 мм:	20-40
2-0,5 мм: 1	0-0,5
0,5-0,25 мм:	5-20
менее 0,25 мм:	30-13,5

Гранулометрический состав осадков химводоподготовки теплоэлектроцентралей установлен методом сухого просеивания набором сит [2]. Результаты приведены в таблице 1.

Приготовление керамической массы для производства строительного кирпича производится следующим образом. Легкоплавкая глина влажностью - 20,5-25,5% поступает в глинорыхлитель, дозируется питателем. Отощающие добавки (шамот, песок, непрокаленные осадки химводоподготовки теплоэлектроцентралей), выгорающие добавки (торф фракции 0,5-5 мм) дозируются из боковых бункеров питателем. Все компоненты керамической массы поступают в камневыделительные вальцы, далее в вальцы тонкого помола и двухвальнный смеситель с фильтрующей решеткой перемешиваются, измельчаются и усредняются. По конвейеру керамическая масса поступает в смеситель двухвальный и далее в пресс, где производится формование бруса. Резка бруса на изделия нужных размеров осуществляется на автоматах однострунной и многострунной резки. Сформованные изделия по конвейерам подаются для садки на сушильные вагонетки. Сушка сырца осуществляется в трех туннельных сушилках непрерывного действия. Вагонетки с высушенным кирпичом в автоматическом режиме подаются к роботу-автомату, который укладывает на цепной конвейер и подает высушенный кирпич на программный стол к роботу- автомату, который производит садку кирпича на печные вагонетки. Загруженные печные вагонетки проталкиваются в туннельную печь, с плоским сводом и верхней подачей топлива. Температура обжига для кирпича рядового 980-1000°С. Температура горячего воздуха, отбираемого из зоны охлаждения 350-450°С. Температура в подвагонеточном пространстве 40°С. Температура отходящих газов 50-80°С.

Результаты испытаний образцов кирпича по физико-механическим показателям в таблице 2.

Добавление торфа фракции 0,5-5 мм в количестве до 3,5 мас. % и непрокаленных осадков химводоподготовки теплоэлектроцентралей в количестве до 10 мас. % при производстве изделий из керамической массы обеспечивают возможность оптимальных условий структурообразования, способствует снижению температуры обжига, более равномерной сушке во всем объеме кирпича, уменьшению возникающих при сушке напряжений, определяющих повышение физико-механических свойств керамических изделий.

Торф фракции 0,5-5 мм, и непрокаленные осадки химводоподготовки теплоэлектроцентралей, в совокупности с известными существенными признаками, обеспечивают достижение заявляемого технического результата за счет наличия в керамической массе выгорающего торфа и непрокаленных осадков химводоподготовки теплоэлектроцентралей в мелкодисперсной фазе, что свидетельствует о возможности получения более высокого технического результата и промышленной применимости заявляемого изобретения.

Использование для изготовления строительного керамического кирпича разработанной керамической массы позволяет исключить энергозатратные операции прокаливания и размола, снизить стоимость керамического кирпича на 10-15% за счет снижения температуры обжига, повысить механическую прочность готового изделия на сжатие, морозостойкость, а также утилизировать осадки химводоподготовки теплоэлектроцентралей и остатков торфа.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки на изобретение.

1. Патент BY 18790, 2014.

2. ΜΑ. ΜΗ 63-98 «Сита лабораторные строительные».

Керамическая масса для производства строительного кирпича, содержащая легкоплавкую глину, отличающаяся тем, что дополнительно содержит шамот, песок, торф фракции 0,5-5 мм и непрокаленные осадки химводоподготовки теплоэлектроцентралей при следующем соотношении компонентов, мас. %:

легкоплавкая глина	75-84,5
шамот	2,0-3,5
песок	10-15
торф фракции 0,5-5,0 мм	2,0-3,5
непрокаленные осадки химводоподготовки
теплоэлектроцентралей	1,5-10

(Ca,Mg)CO₃	71,1
SiO₂	10,1
FeO	8,6
Al₂O₃	4,9
K₂O	1,2
ZnO	0,5
TiO₂	0,4
Na₂O	0,3
суммарное содержание остальных примесей,
кислорода и других легких элементов	2,8.

Изобретение относится к области производства керамических изделий. Предложен способ изготовления керамического радиопрозрачного корпуса для осветительного прибора, согласно которому предварительно смешивают глину Шулеповскую, калиевый полевошпатный каолин, шамот, диопсид, бентонит с получением массы влажностью 19,0-21,0%, которую затем выдерживают в герметичных условиях в течение 12 часов и подвергают процессу вакуумирования на вакуум-прессе и формуют под давлением 1,5-10 МПа с получением заготовки изделия.

Керамическая масса светлого тона для лицевого кирпича // 2740650

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве керамических строительных материалов, например, для лицевого кирпича, черепицы, облицовочной керамической плитки светлого тона из кембрийской глины. Техническим результатом изобретения является снижение коэффициента теплопроводности черепка и температуры обжига керамического кирпича.

Керамическая масса // 2672692

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве керамических строительных материалов, например кирпича. Керамическая масса содержит кембрийскую глину, шлак от алюминотермитной сварки стыков железнодорожных рельсов, с модулем крупности Мкр=2,8, состоящий на 90% из герцинита, представленного железистой шпинелью, и оксида алюминия, дробленый бой огнеупорных форм от алюминотермитной сварки рельсов, представленный кварцевым песком с остатками невыгоревшего органического связующего до 3%, отсеянный на сите №1, при следующих соотношениях компонентов, мас.

Способ изготовления аэрированных керамических изделий // 2663980

Изобретение относится к способу изготовления аэрированных керамических изделий и может быть использовано в индустриальном и малоэтажном строительстве в качестве несущих и самонесущих конструктивных элементов, а также в качестве декоративных строительных материалов. В предлагаемом способе в состав сырьевой смеси входит глинистый компонент, вода, порообразующая, разжижающая, отощающая, армирующая и окрашивающая добавки.

Керамическая масса для изготовления фасадной плитки // 2661494

Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов сырьевых смесей, которые могут быть использованы для изготовления фасадной плитки. Керамическая масса для изготовления фасадной плитки содержит, мас.%: глина беложгущаяся 72,5-75,0; кварцевый песок 7,0-10,0; гранитные отсевы 7,0-10,0; череп фаянсовый 7,0-10,0; периклаз 0,5-1,0.

Керамическая масса для изготовления изразцов // 2658949

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве печных изразцов. Керамическая масса содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: глина беложгущаяся 30,0-32,5; нефелиновый концентрат 5,0-6,0; муллит 59,0-60,0; бой керамических изделий на основе беложгущихся глин 2,5-5,0.

Керамическая масса для изготовления стеновых материалов // 2656424

Шихта для изготовления керамических изделий // 2655868

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано при изготовлении керамических кирпичей, черепицы и других изделий. Шихта для изготовления керамических изделий, содержащая суглинок и смесь отощающих добавок, где смесь отощающих добавок содержит Кузнецкий доменный шлак и осадок станции водоподготовки Горводоканала г.

Керамическая масса для изготовления стеновых материалов // 2655269

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов керамических масс для изготовления стеновых материалов: лицевого кирпича, блоков. Керамическая масса для изготовления стеновых материалов содержит следующие компоненты, мас.%: монтмориллонитовая глина 4,0-6,0; каолин 50,95-55,9; тальк 28,0-30,0; шамот 10,0-15,0; хозяйственное мыло 0,05-0,1.

Керамическая масса // 2655116

Изобретение относится к составам керамических масс, которые могут быть использованы в производстве фасадной плитки. Технический результат - повышение прочности фасадных плиток.

Керамическая масса для изготовления керамогранита // 2768886

Изобретение относится к промышленности керамических материалов. Технический результат - повышение предела прочности при изгибе, утилизация промышленных отходов, расширение сырьевой базы для керамических материалов.