сырьевая смесь и способ изготовления керамических изделий

Формула изобретения

1. Сырьевая смесь для изготовления керамических изделий, включающая глинистый компонент, добавки, отличающаяся тем, что в качестве глинистого компонента используется закарбонизованный суглинок с содержанием кальцита и доломита 20 - 25%, в качестве добавок - уплотненный микрокремнезем с насыпной плотностью до 0,5 т/м³ и хлорид кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Закарбонизованный суглинок 84,25 - 94,75

Уплотненный микрокремнезем 5 - 15

Хлорид кальция 0,25 - 0,75

2. Способ изготовления керамических изделий, включающий приготовление смеси, формование, сушку и обжиг, отличающийся тем, что при использовании сырьевой смеси по п.1 микрокремнезем уплотняется при подаче на гранулятор водного раствора хлорида кальция, затем уплотненный микрокремнезем перемешивается с закарбонизованным суглинком.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к производству керамических изделий (кирпича, камней) и может быть использовано для изготовления строительных материалов.

Наиболее близкой к предлагаемой сырьевой смеси по технической сущности и достигаемому эффекту является сырьевая смесь, включающая, мас.%: суглинок 76,2...81,7, отходы производства ферросилиция 17...23, калий хлористый - отход от восстановления никотината калия 0,8...1,3 [1].

Недостатком указанной смеси является высокая средняя плотность, а также относительно низкая морозостойкость материала.

Технический результат - снижение материалоемкости и повышение морозостойкости.

Технический результат достигается тем, что в сырьевой смеси для изготовления керамических изделий, включающей глинистый компонент, добавки, в качестве глинистого компонента используется закарбонизованный суглинок с содержанием кальцита и доломита 20...25%, в качестве добавок - уплотненный микрокремнезем с насыпной плотностью до 0,5 т/м³ и хлорид кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Закарбонизованный суглинок 84,25...94,75

Микрокремнезем 5...15

Хлорид кальция 0,25...0,75

Закарбонизованный суглинок Анзебинского месторождения характеризуется высоким содержанием карбонатов (20...25 мас.%) в виде кальцита и доломита. Химический состав суглинка, мас.%: SiО₂ 54,34; Аl₂О₃ 12,44; TiO₂ 0,71; Fe₂O₃ 3,84; FeO 1,43; CaO 5,84; MgO 5,44; Na₂O 2,0; К₂O 2,66; потери при прокаливании 10,36.

Микрокремнезем является ультрадисперсным отходом производства кристаллического кремния, характеризуется малым размером частиц (0,1...3 мк), высокой удельной поверхностью и содержанием аморфного оксида кремния до 93 мас.%.

Микрокремнезем осаждается в электрофильтрах системы газоочистки плавильных печей производства кристаллического кремния и ферросплавов. Химический состав микрокремнезема, мас.%: SiO₂ 72...93; Аl₂О_з 0,79...1,24; Fe₂О_з 0,45...0,96; CaO 0,36...0,94; MgO 1,06...1,09; Na₂O 0,43...0,5; К₂O 0,36...0,42; потери при прокаливании 4,38...22,56.

Хлорид калия вводится в виде водного раствора для уплотнения высокодисперсного микрокремнезема на тарельчатом грануляторе, что обеспечивает снижение удельной поверхности микрокремнезема, улучшение условий труда и повышение качественных показателей.

Уплотнение микрокремнезема позволяет увеличить его насыпную плотность с 150...250 кг/м³ до 500 кг/м³, что резко снижает затраты на транспортировку и снижает пыление.

Введение микрокремнезема в сырьевую смесь способствует снижению средней плотности изделий вследствие развитой межглобулярной микропористости частиц микрокремнезема и выгорания органических примесей.

Дополнительная поризация материала происходит за счет дегидратации новообразований, появляющихся в смеси при взаимодействии исходных ингредиентов шихты.

Комплексное воздействие хлорида кальция и микрокремнезема способствует снижению средней плотности и теплопроводности за счет формирования оптимальной пористой структуры, а также повышению морозостойкости изделий вследствие раннего разложения карбонатов кальция и магния при обжиге и кристаллизации таких новообразований как диопсид и полевые шпаты.

Способ изготовления керамических изделий включает приготовление смеси путем смешивания закарбонизованного суглинка с микрокремнеземом, предварительно уплотненном при подаче на гранулятор водного раствора хлорида кальция, формование, сушку и обжиг изделий при 950°С. Уплотнение микрокремнезема позволяет увеличить насыпную плотность с 150...250 кг/м³ до 500 кг/м³, что существенно снижает затраты на транспортировку и снижает пыление.

Пример

Изготовление материала осуществляется следующим образом. Микрокремнезем помещается в гранулятор при одновременной подаче водного раствора хлорида кальция. Суглинок смешивается с уплотненным микрокремнеземом. Масса при необходимости доувлажняется до формовочной влажности. Отформованные изделия сушат при 60...80°С и обжигают при 950С. Составы сырьевых смесей и физико-технические характеристики изделий приведены в табл.1 и 2.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР 1310366, МКИ⁴ С 04 В 33/00.

2. Масса для изготовления керамических изделий / В.Г.Кичеев, В.Т.Шербо, А.Н.Назарова и Л.Н.Жило. - 1987, БИ 18.