Керамічна маса для виготовлення стінового клінкеру

Реферат: Керамічна маса для виготовлення стінового клінкеру містить тугоплавку полімінеральну глину, відходи лужноземельних сієнітів та манганову руду. UA 94328 U (54) КЕРАМІЧНА МАСА ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ СТІНОВОГО КЛІНКЕРУ UA 94328 U UA 94328 U 5 10 15 20 Корисна модель належить до виробництва будівельної кераміки і може бути використана на керамічних підприємствах з виробництва керамічних клінкерних виробів. Відома керамічна маса для виготовлення клінкерних матеріалів, що містить мас. %: глина 18-21; відходи крохмалопаточного виробництва 5,0-30,0; огарки 1,5-2,0; вапняковий компонент інше [1]. Недоліком цієї маси є високі показники вологості, що приводить до значних витрат палива на випарювання зайвої кількості вологи, крім того відомий склад маси не дозволяє отримувати клінкерні матеріали високої якості. Найбільш близьким аналогом є керамічна маса для отримання клінкерних будівельних виробів, яка містить такі компоненти, мас. %: тугоплавка полімінеральна глина 60,0; глинистий сланець (аргіліт); 15,0-25,0; маріуполіт 10,0-20,0; бій випалених виробів 5,0 [2]. Недоліком вказаної маси є низькі показники морозостійкості. В основу корисної моделі поставлено задачу отримання забарвленого в масі стінового клінкеру з високими показниками морозостійкості. Поставлена задача вирішується тим, що керамічна маса для виготовлення стінового клінкеру, яка містить тугоплавку полімінеральну глину, згідно з корисною моделлю вміщує відходи лужноземельних сієнітів та манганову руду у наступному співвідношенні, мас. %: тугоплавка полімінеральна глина 81,0-83,0; відходи лужноземельних сієнітів 12,0-18,0; манганова руда 1,0-5,0. Хімічний склад компонентів керамічної маси для виготовлення стінового клінкеру наведено у таблиці 1. Таблиця 1 Хімічний склад компонентів мас для виготовлення стінового клінкеру Матеріали SiO2 А2О3 Глина Харківського ярусу полімінеральна тугоплавка 62,52 13,41 червоновипальна Відходи лужноземельних сієнітів Кальчикського 68,80 15,10 родовища Манганова руда 12,0 25 30 35 40 Fe2O3 Хімічний склад, мас. % ТіО2 СаО MgO Na2O К2О МпО в.пп. 6,16 0,88 1,32 0,69 0,81 1,49 3,0 2,33 1,77 4,40 3,76 6,10 0,72 87,0 Позитивний ефект цього рішення пояснюється нижче. Завдяки запропонованому співвідношенню компонентів в умовах випалу клінкерних виробів при 1070 °C внаслідок плавлення відсівів лужноземельних сієнітів відбувається утворення достатньої кількості розплаву (~ 25 %), що забезпечує зниження водопоглинання виробів і, як наслідок, суттєве збільшується їх морозостійкість. При охолодженні виробів розплав, збагачений лужноземельними оксидами, кристалізується з утворенням фаз, присутність яких сприяє підвищенню показників міцності та збільшенню марочності керамічних клінкерних виробів. Введення до складу маси манганової руди в кількості 3 мас. % надає виробам красивого шоколадного кольору на відміну від тривіального червоно-коричневого забарвлення виробів, що не містять цього компоненту. Приклад. Як похідна сировина використані такі матеріали: тугоплавка полімінеральна глина червоновипальна Лужківського родовища Харківського ярусу, відходи лужноземельних сієнітів Кульчикського родовища, манганова руда. Шихтовий (матеріальний) склад, який відповідає оптимальному складу маси № 2 (див. таблицю 2), у масових відсотках наведено нижче: тугоплавка полімінеральна 82 глина відходи лужноземельних 15 сієнітів манганова руда 3 Керамічну масу готують сухим способом, що передбачає вагове дозування, видалення магнітних домішок електромагнітом при подачі сировини по транспортеру, проходження сировини через каскад вальців, перемішування шихти та зволоження до 20 % у мікшері. Виготовлення напівфабрикату здійснюється методом пластичного формування на стрічковому 1 UA 94328 U 5 10 пресі для м'якої екструзії (Р=2 МПа). Після сушки в сушарці до залишкової вологості не більше 3 % вироби випалюються в тунельній печі при температурі 1070 °C протягом 18 годин з двогодинною витримкою в зоні максимальних температур. Конкретні склади керамічних мас та їх властивості наведено у таблиці 2. Як витікає з таблиці, запропоновані склади керамічних мас дозволяють отримати стіновий клінкер з експлуатаційними властивостями, які відповідають сучасним вимогам міжнародних стандартів на клінкерні керамічні вироби. В замежових складах керамічної маси стається зрив досягаемого ефекту, а саме - знижуються показники морозостійкості. Таким чином, корисна модель, що пропонується, має перевагу у порівнянні з відомими складами керамічних мас для виготовлення стінової кераміки, зокрема клінкеру. Таблиця 2 Шихтовий склад та властивості керамічної маси для виготовлення стінового клінкеру, яка заявляється Найменування сировинних матеріалів Тугоплавка полі мінеральна глина Відходи лужноземельних сієнітів Манганова руда Глинистий сланець (аргіліт) Маріуполіт Бій випальних виробів Властивості: Водопоглинання, % Міцність на стиск, МПа Міцність на згін, МПА Температура випалу, °C Морозостійкість, цикли L, % а* Колір після випалу в* 1070 °C колір Прототип Масовий вміст матеріалів, мас. % Замежовий 1 2 3 Замежовий 60 78 71 82 83 85 20 18 15 12 9 2 1 3 5 6 15-25 10-20 5 0,82-1,6 80-87 1100 80 4,5 26 6,5 1070 300 40,0 36,6 18,8 3,0 2,5 5,2 27,5 36 29 7 9 7,2 1070 1070 1070 >300 >300 >300 36,24 17,78 10,18 28,44 14,87 18,66 22,16 29,54 24,60 червонотемнотеракота шоколадний коричн. коричн. 5,5 27 7 1070 300 10,0 15,0 18,0 чорнокоричн. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Керамічна маса для виготовлення стінового клінкеру, що містить тугоплавку полімінеральну глину, яка відрізняється тим, що вона додатково містить відходи лужноземельних сієнітів та манганову руду при такому співвідношенні компонентів, мас. %: тугоплавка полімінеральна глина 81,0-83,0; відходи лужноземельних сієнітів 12,0-18,0; манганова руда 1,0-5,0. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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