способ изготовления керамического кирпича

Формула изобретения

Способ изготовления керамического кирпича, включающий измельчение глиняного сырья, его увлажнение, введение добавок в виде древесных опилок и шлака, формирование, сушку и обжиг в интервале 980-1050^oС, отличающийся тем, что в качестве глиняного сырья используют глину Юмагузинского месторождения с химическим составом, мас. %:

SiO₂ - 55,12

Аl₂O₃ - 12,83

Fe₂О₃ - 4,75

CaO - 6,02

MgO - 1,91

SO₃ - 0,050

и в качестве шлака - доменный шлак, при соотношении глины и добавок, мас. %:

Глина - 65-70

Шлак - 12-25

Опилки - 10-20

а нагрев и охлаждение при обжиге осуществляют со скоростью 70-90^oС в час.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области изготовления строительных изделий, в частности к производству кирпича, и может быть использовано в гражданском и промышленном строительстве.

Основным компонентом сырьевой смеси для изготовления кирпича является минеральный сырьевой компонент - глина или суглинок, кроме глины используются также различные добавки, влияющие как на технологические режимы изготовления кирпича, так и на качество конечного продукта.

Исходное сырье подвергают дроблению и помолу. В некоторых случаях из глины с добавками осуществляют формование гранул.

Известен способ производства глиняного кирпича [патент RU 2031890], включающий подготовку шихты из глины с добавками, формование гранул, обжиг гранул, загрузку их в форму, прессование заготовки кирпича из гранул, находящихся в пиропластическом состоянии, и охлаждение. После формования осуществляют сушку и подогрев глиняных гранул во взвешенном или кипящем слое при температуре среды на 50-250^oС выше расчетной температуры подогретых гранул в течение 6 - 96 с, обжиг подогретых гранул осуществляют во взвешенном или кипящем слое при температуре среды на 50-100^oС выше температуры пиропластического состояния (вспучивания) гранул в течение 8-68 с, прессование заготовки кирпича осуществляют при 1000-1250^oС в течение 2-53 с, охлаждение осуществляют путем выдержки в неподвижной среде до 900-1050^oС в течение 992-1552 с, затем до 500-600^oС в подвижной прямоточной среде с температурой теплоносителя 400-500^oС в течение 1665-1737 с и до 60^oС в подвижной противоточной среде воздушного теплоносителя, поступающего с температурой окружающей среды, в течение 4404-4927 с.

Кирпичи, изготовленные этим способом, имеют высокое качество. Однако способ достаточно сложен и дорогостоящ.

Необходимо отметить, что уменьшить брак при производстве кирпича можно прежде всего за счет использования высококачественной пластичной глины. При использовании такой глины повышается трещиноустойчивость при обжиге кирпича. Отсутствие микротрещин обуславливает высокое качество кирпича.

Известна керамическая масса для изготовления кирпича [а.с. 1211242], включающая глину, шлак электротермофосфорного производства и добавку, представляющую собой смесь для обмазки электродов, содержащую марганцевую руду, ферромарганец углеродистый, титановый концентрат, полевой шпат и крахмал при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Глина - 17-29

Шлак электротермофосфорного производства - 70-80

Добавка - 1-3

В том числе марганцевая руда - 0,21-0,63

Ферромарганец углеродистый - 0,2-0,6

Титановый концентрат - 0,37-1,11

Полевой шпат - 0,13-0,39

Крахмал - 0,09-0,27

Масса содержит глину следующего химического состава, мас.%: SiO₂ 43,38; Аl₂О₃ 3,5; P₂O₅ 1,93; Fe₂O₃ 1,6; F 0,78; CaO 46,9; MgO 3,47; SO₃ 1,04; R₂O 0,71. Используемая глина характеризуется хорошей пластичностью, п.п.п. - 5,186.

Известен также способ изготовления кирпича [патент RU 2029750], включающий измельчение глиняного сырья, переработку массы с увлажнением паром и нагревом до 60-70^oС, формование, сушку и обжиг при 1000-1050^oС и охлаждение. После обжига проводят ультразвуковую обработку, которая позволяет выявить брак кирпича, микротрещины, поры.

Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления керамического кирпича [А.И. Августиник. Керамика. - М.: Промстройиздат, 1957], который включает измельчение глинистого сырья, его увлажнение, введение добавок в виде древесных опилок и доменного шлака, формирование, сушку, обжиг в интервале 980-1050^oС.

Задачей изобретения является повышение качества керамического кирпича за счет использования высококачественной глины в сочетании с оптимизацией режимов обжига и охлаждения кирпича.

Поставленная задача решается посредством способа изготовления керамического кирпича, включающего измельчение глинистого сырья, его увлажнение, введение добавок в виде древесных опилок и шлака, формирование, сушку, обжиг в интервале 980-1050^oС, отличающегося тем, что в качестве глиняного сырья используют глину Юмагузинского месторождения с химическим составом, мас.%: SiO₂ 55,12; Аl₂О₃ -12,83; Fе₂O₃ 4,75; CaO 6,02; MgO 1,91; SO₃ 0,050 и в качестве шлака - доменный шлак, при соотношении глины и добавок, мас.%: глина 65-70; шлак 12-25; опилки 10-20, а нагрев и охлаждение при обжиге осуществляют со скоростью 70-95^oС в чаc.

Используемая глина высокопластична - п.п.п. более 14,20, причем добавка шлака еще более увеличивает пластичность сырья за счет увеличения содержания окиси кремния. Благодаря высокой пластичности в сочетании с оптимальными режимами нагрева и охлаждения при обжиге, адаптированными к сорту глины, уменьшается количество микротрещин и увеличивается прочность кирпича.

Опилки способствуют гомогенизации сырья при измельчении и перемешивании.

Пример конкретного выполнения.

Для изготовления кирпича берут сырьевую смесь, содержащую глину Юмагузинского месторождения республики Башкортостан, опилки древесные и шлак, в качестве которого используется доменный шлак Магнитогорского металлургического комбината, в виде щебня, следующего состава: 1) глина 65%, шлак 25%; опилки 10%; 2) глина 70%, шлак 12%; опилки 18%; 3) глина 68%, шлак 13%; опилки 19%. Смесь подвергают измельчению посредством вальцов тонкого помола, перемешивают в глиномешалке и увлажняют. Формовочная влажность смеси 17-18%. После чего смесь формуют с использованием вакуумного пресса. Выходящий из пресса сформованный брус разрезают на кирпичи, которые укладывают на сушильные вагонетки и транспортируют сначала на сушку, а затем на обжиг. Сушку осуществляют в туннельных сушилках при температуре 68-80^oС до остаточной влажности 6-8%.

Обжиг осуществляют в кольцевой печи, при этом кирпич проходит зоны:

- подготовки, температура в зоне 80-750 град.;

- взвара, температура в зоне 750-980 град.;

- закала, температура в зоне 1050-980 град.;

- охлаждения, температура в зоне 980-80 град. Скорость охлаждения 95^oС/ч.

Увлажненные и охлажденные газы через открытый конус из зоны подготовки выходят в дымовой канал, далее к дымовой трубе и далее в камеру смешивания. Избыток газов выбрасывается в атмосферу.

Выгрузка обоженного кирпича из печи осуществляется электрокарами на металлических или деревянных поддонах.

Полученный таким образом кирпич характеризуется высоким качеством.