Сировинна суміш для виготовлення керамічних виробів

Реферат: Сировинна суміш для виготовлення керамічних виробів включає глинистий компонент та червоний шлам. Додатково містить паливовмісний компонент. UA 79028 U (12) UA 79028 U UA 79028 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до галузі будівельних матеріалів та може бути використана при виготовленні керамічних виробів. Відома сировинна суміш для отримання будівельного матеріалу, а саме керамічної цегли з підвищеною теплоізоляцією на основі керамічної маси наступного складу: глинистий компонент 85-70 %, пороутворюючий компонент (діатомітова мука) 15-30 % [1]. До недоліків даної сировинної суміші відносять дорогу діатомітову сировину, що має велику пористість та низьку середню щільність. Найбільш близькою до пропонованої є сировинна суміш, яка включає наступні компоненти, мас. %: глинистий компонент 35-40; бокситовий шлам (червоний шлам) 10-50; відходи фосфорних добрив 10-50 [2]. Бокситовий шлам вводиться з метою підвищення формувальних та сушильних властивостей, а також як залізовмісний компонент для підвищення міцності. Недоліком даної суміші є недостатнє зниження температури випалу. Задача корисної моделі полягає у зниженні температури випалу при одержанні керамічних виробів з одночасним зниженням середньої щільності та підвищенні міцності. Поставлена задача вирішується тим, що сировинна суміш для виготовлення керамічних виробів, яка включає глинистий компонент, червоний шлам, відповідно до корисної моделі, додатково містить паливовмісний компонент при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: Глинистий компонент 5-45 Червоний шлам 5-15 Паливовмісний компонент 50-80. Для виготовлення дослідних зразків використовували такі матеріали: як глинистий компонент використовували суглинок другого горизонту, що відповідає стандарту ДСТУ Б В.2.760-97 „Будівельні матеріали. Сировина глиниста для виробництва керамічних будівельних матеріалів", характеристика глинистого компонента наведена в таблиці 1; як паливовмісний компонент використовували відходи центральної збагачувальної фабрики (ЦЗФ) м. Павлограда (хімічний склад відходів представлено в таблиці 2), ці відходи являють собою порошкоподібну суміш з незначними грудковими включеннями; червоний шлам Запорізького алюмінієвого комбінату (ЗАлК) (хімічний склад представлено в таблиці 3) є високодисперсний порошок. Таблиця 1 Хімічний склад глинистої сировини SiO2 70,2 Аl2Оз 7,01 Fe2O3 2,15 ТіО2 0,58 Хімічний склад, % СаО MgO К2О 5,07 1,55 1,85 Na2O 0,71 SO3 0,08 CO2 4,9 в.п.в 8,7 Таблиця 2 Хімічний склад відходів ЦЗФ SiO2 59,0 Аl2О3 17,9 Fe2O3 4,4 ТіО2 1,0 Хімічний склад, % Р2О5 СаО МgО 0,120 0,55 0,025 MgO 1,65 K2O 2,8 Na2O 0,65 в.п.в 11,2 Таблиця 3 Хімічний склад червоного шламу Аl2О3 16,6 SiO2 10,5 Вміст основних оксидів, мас. % Fe2O3 СаО ТіО2 40,7 12,1 4,2 Na2O 6,3 в.п.в 9,4 30 35 Для виготовлення дослідних зразків глинистий компонент підготовлювали згідно з ГОСТ 21216.0-93 „Сырье глинистое. Общие требования к методам анализа", відходи ЦЗФ піддавали подрібненню на совій дробарці та просіювали до проходження крізь сито №1. Червоний шлам не потрібно додатково підготовлювати. Сухі складові сировинної суміші змішували у кількостях відповідно до таблиці 4, потім додавали воду, необхідну для забезпечення вологості формувальної суміші в межах 20-22 %. Із отриманої маси формували зразки, висушували в 1 UA 79028 U сушарці при температурі 105-110 °C та випалювали в печі при температурі 800-870 °C. Фізикомеханічні показники, що визначались згідно з ГОСТ 8462-85 „Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе", ДСТУ Б В.2.7-61:2008 (EN 771-1:2003, NEQ) „Цегла та камені керамічні рядові та лицьові. Технічні умови", наведені в таблиці 5. 5 Таблиця 4 Сировинні склади Компоненти суміші 1 52 3 45 Глинистий компонент Червоний шлам Паливовмісний компонент Відходи фосфорних добрив 2 45 5 60 3 20 10 70 Мас., % 4 5 5 2 15 16 80 82 прототип 35 45 20 Таблиця 5 Фізико-механічні показники Показник Формувальна вологість Повітряна Загальна Межа міцності при стисканні, МПа при температурі випалу: 800 °C 850 °C 870 °C 900 °C 1000 °C 1050 °C 10 15 1 2 3 4 5 прототип 21,1 20,8 21,3 20,6 20,0 23,8 6,5 6,8 6,6 6,6 6,3 6,2 7,9 8,1 7,9 7,8 7,4 9,1 12,5 14,7 10,5 14,6 14,0 13,0 16,2 17,5 14,2 13,9 13,5 15,6 20,9 13,1 13,7 15,6 16,4 17,5 Наведені результати показують, що запропонована сировинна суміш дозволяє при зниженні температури випалу на 20 % отримувати керамічні вироби, що відповідають діючому стандарту ДСТУ Б В.2.7-61:2008 (EN 771-1:2003, NEQ) „Цегла та камені керамічні рядові та лицьові. Технічні умови." Джерела інформації: 1. Pat. 213914 (Al) Deutsche Demokratische Republik, IPC E04С1/00, С04В21/00, С04В31/24. Erhoeht Waermedaemmender Ziegel / Dose Hartmut, Matzkeit Rainer, Hoffman Andreas, Lehmann Hartmutt, May Peter; Anmelder: Inst. Bau U Grobkeramik. - № 19830248472 19830304; Prioritatsdatum 04.03.83; Veroffentlichungsdaten 26.09.84 2. A.c. № 642270 СССР, С04В33/00. Керамическая масса для производства ггроительной кераміки / П.И. Боженов, И.В. Глибина, Б.А. Григорьев, В.В. Зве рев, П.Б. Кукса, Г.Н. Поляков (СССР). - № 2455536/29-33; заявл. 23.02.77; опубл. 15.01.79, Бюл. № 2. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Сировинна суміш для виготовлення керамічних виробів, що включає глинистий компонент та червоний шлам, яка відрізняється тим, що додатково містить паливовмісний компонент при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: глинистий компонент червоний шлам паливовмісний компонент 5-45 5-15 50-80. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2