Керамічна маса для виготовлення стінових виробів

Керамічна маса для виготовлення стінових керамічних виробів, що включає відходи гравітаційного вуглезбагачення, яка відрізняється тим, що вона містить органомінеральну складову - осади каналізаційних стічних вод міських очисних споруд - при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: Корисна модель відноситься до промисловості будівельних матеріалів і може бути використана при виробництві стінової кераміки для промислового і цивільного будівництва. Відома шихта для виготовлення керамічних будівельних виробів [Михайлов В.И., Кривоносова Н.Т. Технология производства керамических изделий на основе отходов промышленности. - Київ, Будівельник, 1983. -с.28-34]. Найбільш близьким до корисної моделі є найближчий аналог, [патент №10024 С1, С04ВЗЗ/00, Войтенко Б.І. та інші. Відкрите акціонерне товариство «Запорожкокс» ИА], що містить глину, відходи гравітаційного вуглезбагачення і осади центральних очисних споруд хлорної металургії в наступному співвідношенні компонентів, %: глина 10...30 осади центральних очисних споруд хлорної металургії 0,5...2,5; відходи гравітаційного вуглезбагачення інше. Недоліком відомого [найближчий аналог, патент №10024] технічного рішення є те, що вироби, виготовлені із сировинної шихти даного складу мають високу середню щільність, теплопровідність і температуру спікання. Задача корисної моделі: зменшення середньої щільності, теплопровідності і температури спікання керамічних стінових виробів, шляхом введення нового компонента і зміни кількісного співвідношення компонентів. Поставлена задача вирішується тим, що керамічна маса для виготовлення стінових виробів, що включає відходи гравітаційного вуглезбагачення, згідно корисної моделі, вона глини містить органомінеральні осади каналізаційних стічних вод міських очисних споруд. Середній хімічний склад компонентів керамічної маси для виготовлення стінових виробів наведений у Таблиці 1. відходи гравітаційного вуглезбагачення осади каналізаційних стічних вод міських очисних споруд 90...20 10...80. со 00 Таблиця 1 Хімічний склад компонентів керамічної маси Компоненти Відходи гравітаційного вуглезбагачення Осади каналізаційних стічних вод очисних споруд О) Вміст ОКСИДІВ, % SiO2 51,20 АІ2Оз Fe 2 O 3 16,10 6,45 32,50 11,76 8,47 ТІО 2 1,02 СаО 2,11 МдО 1,35 Na 2 O 1,53 К2О 1,16 Р2О5 0,10 3 1,51 so п.п.п. 17,5 0,44 8,45 1,62 0,64 0,92 1,72 2,49 33,0 10487 Зольність ВІДХОДІВ гравітаційного вуглезбагачення складає, мас % -73,5 87,9 Теплота згоряння ВІДХОДІВ складає 2500 6470кДж/кг Гранулометричний склад після помолу ВІДХОДІВ гравітаційного вуглезбагачення в шахтному млині характеризується змістом фракцій, мас % 1,25 0,315мм - 5 8, 0,315 0,16мм - 35 45, менше 0,16мм - інше Осади каналізаційних стічних вод очисних споруд, відібрані з мулових майданчиків, являють собою частково зневоднену пухку масу (з вологістю =30 50%) у вигляді мулу, що легко розпадається в порошок Гранулометричний склад порошку представлений фракціями в мас % 1,25мм - 5,6 13,5, 1,25 0,63мм - 2,2 7,3, 0,315 - 0,63мм - 22 0 43 3, менше 0,315мм - інше Вміст органічної частини складає від 14% до 74% Теплота згоряння осадів стічних вод знаходиться в межах 1 Ю0 6640кДж/кг Введення до складу керамічної маси осадів стічних вод по мірі збільшення їхнього змісту приводить до зниження середньої ЩІЛЬНОСТІ, теплопровідності і температури спікання керамічного черепка і як наслідок, збільшенню пористості при незначному зменшенні показників МІЦНОСТІ Органічні речовини, що містяться в осадах стічних вод вигоряють при температурах 300 450°С, а також згоряють летючі речовини, випаровується кристалізаційна волога в мінералах, що забезпечує поризацию керамічного черепка При температурах 600 850°С вигоряє вуглець, а також розкладаються карбонати кальцію і магнію на СаО, (МдО) і СОг, збільшуючи додатково пористість керамічного черепка Рівномірна поризація готових керамічних виробів забезпечується шляхом спільного перемішування ВІДХОДІВ гравітаційного вуглезбагачення й осадів стічних вод до одержання однорідної сировинної суміші в глинозмішувачах У процесі випалу оксиди лужних металів ЫагО+КгО і ін , а також Г-Є2О3 сприяють зниженню температури спікання керамічного черепка, шляхом створення плавкого середовища, у якому спікаються частки керамічної маси, а також кристалізуються МІЦНІ мінерали голчастої і витягнутої форми мулліту Важкі метали, що містяться в осадах стічних вод у невеликій КІЛЬКОСТІ, є додатковими мінералізаторами і сприяють кристалізації розплаву на стадії охолодження, що позитивно правляють у бункери запасу формувального відділення Осади стічних вод транспортують на цегельний завод автотранспортом з мулових майданчиків міських каналізаційних очисних споруд м Луганська Виготовлення сировинної суміші здійснюється протягом 3 5хв у наступному порядку відходи гравітаційного вуглезбагачення й осади каналізаційних стічних вод подають транспортерами в заданому співвідношенні в глинозмішувач, де доводять до вологості 16 30% з одержанням однорідної маси Вироби формують на вакуум-пресах, після чого цегла-сирець надходить на автомат-укладальник і потім на сушильних вагонетках подається в камерні сушила Тривалість сушіння 28 48 годин Випал керамічної цегли здійснюється в тунельній печі безупинної дії протягом 48 72 годин при температурі 780 850°С Для проведення порівняльних досліджень були виготовлені шість складів запропонованої керамічної маси для виготовлення керамічної цегли, що відповідають граничній і оптимальній КІЛЬКОСТІ компонентів (таблиці 2, 3) Керамічна маса для виготовлення стінових керамічних виробів, що включає відходи гравітаційного вуглезбагачення, яка відрізняється тим, що з метою зменшення середньої ЩІЛЬНОСТІ, теплопровідності і температури спікання, вона містить органомінеральну складову - осади каналізаційних стічних вод міських очисних споруд при наступному співвідношенні компонентів, мас % відходи гравітаційного вуглезбагачення 90 20 осади міських каналізаційних стічних вод очисних споруд 10 80 Відходи гравітаційного вуглезбагачення в КІЛЬКОСТІ 80мас % (склад 1), бОмас % (склад 2), 40мас % (склад 3), 20мас % (склад 4) Осади стічних вод міських очисних споруджень 20мас%, (склад 1), 40мас% (склад 2), бОмас % (склад 3) і 80мас % (склад 4) Для порівняння були випробувані також склади керамічної маси, у яких компоненти містилися в кількостях, що виходять за межі, запропоновані дійсним технічним рішенням (склад 5), а також склад 6, який прийнятий як прототип (таблиці 2, 3) Таблиця 2 Склади керамічних мас впливає на МІЦНІСТЬ виробів У процесі випалу ШКІДЛИВІ речовини нейтралізуються згоряючи, а важкі метали при спіканні перетворюються в нерозчинні склоподібні з'єднання Приклад Керамічні вироби виготовляють із запропонованої сировинної суміші за технологією пластичного способу формування Відходи гравітаційного вуглезбагачення Луганської збагачувальної фабрики після подрібнення у шахтних млинах ТОВ «21-й цегельний завод» м Луганська мають наступний гранулометричний склад, мас % 1 25 0,0315мм 6,5 0,315 0 16мм 35 45 менш 0,16 інше Відходи гравітаційного вуглезбагачення на Склад Пропонований 1 2 3 4 5 Відомий 6 Глина Вміст компонентів, мас % Відходи Осади Осади центральних гра вітаканаліочисних ЦІЙНОГО заційних споруджень вуглеСТІЧНИХ збагахлорної вод чення металургії -- 80 60 40 20 10 20 78,5 20 40» 60 80 90 „ ----1,5 10487 6 казники будівельно-технічних властивостей цеглин, отриманих із- запропонованих складів кераміВластивості зразків чної маси і сировинної суміші, що включають компоненти прототипу (склад 6) і компоненти в Середня ТеплоСередня темкількостях, що виходять за межі та заявляються в ЩІЛЬНІСТЬ, провідність, пература спіСклад 3 запропонованому технічному рішенні (склад 5), Вт/мК кання, °С т кг/м відрізняються Пропонований - середня ЩІЛЬНІСТЬ керамічного черепка зме1 ншується з 1150 до 960кг/м , 2 1290 0,53 850 - теплопровідність зменшується з 0,41 до 1145 0,40 3 825 4 0,37 0,35Вт/м-К, 1120 800 960 0,35 5 780 - температура спікання керамічної цегли змепорушується суцільність ншується з 950 до 780°С Найбільш оптимальними