Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2455257

(19)

RU

(11)

2455257

(13)

C2

(51) МПК C04B33/132 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина: учтена за 3 год с 23.10.2011 по 22.10.2012

(21), (22) Заявка: 2009139120/03, 22.10.2009

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

22.10.2009

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 22.10.2009

(43) Дата публикации заявки: 27.04.2011

(45) Опубликовано: 10.07.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: SU 1073219 А1, 15.02.1984. RU 2130439 С1, 20.05.1999. SU 1606495 А1, 15.11.1990. RU 2297400 С2, 20.04.2007. DE 2756825 А1, 07.07.1978.

Адрес для переписки:

344000, г.Ростов-на-Дону, пр. Ворошиловский, 75, кв.60, Н.Г. Гурову

(72) Автор(ы):

Гуров Николай Григорьевич (RU),

Наумов Алексей Александрович (RU),

Иванов Николай Николаевич (RU),

Гуров Роман Николаевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Гуров Николай Григорьевич (RU),

Наумов Алексей Александрович (RU),

Иванов Николай Николаевич (RU),

Гуров Роман Николаевич (RU)

(54) КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА

(57) Реферат:

Изобретение относится к производству керамического кирпича на основе местного легкоплавкого глинистого сырья. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости изделий. Керамическая масса для получения кирпича включает легкоплавкое глинистое сырье и кальцийсодержащие отходы, образующиеся при производстве минеральных удобрений, при следующем соотношении компонентов, мас.%: легкоплавкое глинистое сырье - 91-98; кальцийсодержащие отходы от производства минеральных удобрений - 2-9. 2 табл.

Настоящее изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича из легкоплавкого глинистого сырья

Известна керамическая масса для получения керамического кирпича следующего состава, мас.%: легкоплавкая глина 50-90, металлургический шлак 10-50 / Агафонова Н.С. и др. Оптимизация состава керамических масс по механическим свойствам кирпича // Известия вузов. Строительство. - 2005, 5, с.53-58/.

Известна керамическая масса для изготовления керамического кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%: легкоплавкая глина - 70-90; кальций-магнийсодержащий «королек» от производства «минеральной» ваты -10-30 /А.с. 2326850 RU, МПК С04В 33/132. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича / Ковков И.В. и др. - опубл. 2008.06.20/.

Недостатком указанных составов является высокое содержание добавок, а следовательно, значительные затраты при доставке отходов производства на керамические предприятия, а также возможность их использования только при пластическом формовании масс.

Наиболее близкой к изобретению по химическому составу добавки является керамическая масса следующего состава, мас.%: ангренская глина - 60, фосфорный шлак - 40 /Садыкова А.С. Влияние фосфорных шлаков на свойства местных глин - сборник трудов ВНИИстром, 39. М., 1978/. Принят за прототип.

Недостатком указанного состава является ограниченность предприятий, отходами которых являются фосфорные шлаки, а также высокое содержание добавки в составе массы, что существенно удорожает производство кирпича.

Целью изобретения является расширение сырьевой базы и уменьшение содержания добавки при производстве керамического кирпича как экструзионного, так и полусухого прессования.

Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости керамического кирпича путем создания резервной пористости, которая может компенсировать прирост объема замерзающей воды и тем самым предохранить керамический кирпич от разрушения.

Указанный технический результат достигается тем, что в легкоплавкую глину дополнительно вводят добавку - кальцийсодержащие отходы от производства минеральных удобрений при следующем соотношении компонентов, мас.%: легкоплавкая глина - 91-98 и кальцийсодержащая добавка - 2-9.

Основные характеристики глинистого сырья и химический состав компонентов представлен в табл.1.

Таблица 1

Химический состав сырьевых компонентов

Сырье

Содержание оксидов, %

SiO 2

Al 2 O 3

Fe 2 O 3

СаО

MgO

TiO 2

SO 3

Na 2 O

K 2 O

P 2 O 5

п.п.п.

Глинистое сырье

Ангренское (прототип)

61,71

22,92

2,28

1,68

-

0,40

0,19

0,24

0,89

-

-

Россошанское

59,92

11,28

5,28

6,48

2,92

0,66

0,21

2,04

1,99

-

8,10

Кущевское

58,01

12,65

4,64

8,06

2,75

0,64

0,13

1,24

2,44

-

9,78

Светлоярское

62,84

14,08

5,55

3,94

2,51

0,74

0,25

1,09

3,03

-

5,58

Султан-Салынское

59,69

11,65

5,30

7,09

3,06

0,76

0,03

1,21

2,17

-

9,21

Добавки

Фосфорный шлак (прототип)

40,94

2,91

-

48,72

3,50

0,15

0,13

0,48

0,50

1,48

-

Кальцийсодержащие отходы от производства минеральных удобрений

0,68

1,04

0,44

45,97

2,13

0,13

4,00

0,03

0,01

0,99

44,08

Подготавливали керамические массы следующим образом:

- глинистое сырье подсушивали и измельчали в дисковом истирателе до размеров частиц менее 3 или 0,5 мм в зависимости от содержания и активности карбонатов в глинистом сырье;

- отходы минерального производства добавляли в глиномассу без подготовки, т.к. размер зерен не превышает 250-300 мкм;

- предварительно компоненты шихты дозировали по массе;

- отдозированные компоненты тщательно перемешивали, доувлажняли до формовочной влажности и прессовали кубы размером 50×50×50 мм;

- отпрессованные образцы подсушивали до влажности 2-4% и обжигали при температуре 950-1050°С.

Основные характеристики образцов, изготовленных по составу, предлагаемому в прототипе и предлагаемом изобретении, но с использованием различных месторождений глинистого сырья и добавки приведены в табл.2. Проведенные экспериментальные работы показали, что при введении в состав шихты 40% кальцийсодержащей тонкодисперсной добавки прочность обожженных образцов существенно снижается, на образцах отмечается появление многочисленных трещин (формовочных - при полусухом прессовании и сушильных - при пластическом), при испытании образцов на морозостойкость наблюдается скругление ребер и углов за счет низкой прочности черепка.

Следовательно, введение большого количества тонкодисперсного кальцийсодержащего сырья способствует снижению прочности образцов и не может обеспечить получения качественных керамических изделий.

Однако, введение тонкодисперсного кальцийсодержащего сырья в небольших количествах (2-9% по массе) способствует повышению морозостойкости черепка как пластического, так и полусухого прессования.

Уже при содержании 2% кальцийсодержащих отходов от производства минеральных удобрений морозостойкость образцов возрастает до 38-70 циклов, в зависимости от качества глинистого сырья, что позволяет получать изделия, соответствующие действующему ГОСТу на керамический кирпич. При увеличении содержания добавки до 5-5,5% морозостойкость черепка возрастает более 70-100 циклов, что позволяет использовать изделия в качестве лицевого кирпича. Причем после проведенных циклов морозостойкости образцы оставались бездефектными и испытания далее не проводили.

Увеличение содержания добавки до 9% не ухудшает морозостойкость черепка, но при использовании некоторых видов глинистого сырья цвет поверхности образцов становится несколько светлее, а при дальнейшем увеличении (более 9%) поверхность образцов становится неоднотонной, появляются белесые пятна, ухудшающие внешний вид образцов.

Необходимо отметить, что рекомендуемая добавка не снижает прочности, а в некоторых случаях способствует повышению прочности образцов. При увеличении ее содержания более 9% прочность образцов для некоторых видов сырья начинает значительно снижаться.

Следовательно, рекомендуемым количеством кальцийсодержащих отходов от производства минеральных удобрений, повышающих морозостойкость керамического черепка, не снижающих прочностные показатели и не ухудшающих внешний вид поверхности является 2-9 мас.%.

Формула изобретения

Керамическая масса для получения кирпича, включающая легкоплавкое глинистое сырье, отличающаяся тем, что, с целью расширения сырьевой базы для производства морозостойкого керамического кирпича, она дополнительно содержит кальцийсодержащие отходы, образующиеся при производстве минеральных удобрений, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Легкоплавкое глинистое сырье

91-98

Кальцийсодержащие отходы

от производства минеральных удобрений

2-9