CZ37108U1 - Ostřivo pro keramickou směs - Google Patents

Description

Ostřivo pro keramickou směs

Oblast techniky

Technické řešení se týká ostřiva pro keramickou směs, ve stavu těsta nebo drolenky, určenou k výrobě keramických předmětů, jako jsou například plná pálená cihla, cihelné bloky, cihelné tvárnice, cihelné překlady, cihelné obklady, cihelná dlažba a podobně.

Dosavadní stav techniky

Ve stavební keramice se obvykle keramická směs skládá z plastické složky z jílovinové zeminy, jako jsou hlíny, jíly, sliny, kaolín a z neplastické složky v podobě ostřiv, taviv, lehčiv a barviv. Podíl ostřiv ve směsi přitom může vysoce převýšit podíl plastické složky.

Před výpalem keramické směsi slouží ostřiva především ke snížení plastičnosti směsi. Ostření se používá zejména ke snížení lineárního smrštění sušením plastických surovin a k zamezení tvorby textury při tažení na šnekovém lisu.

Jako ostřiva se používají suroviny odolné vysokým teplotám, které ve střepu při výpalu reagují s okolní hmotou jen v malé míře. Ostřivo vytváří ve střepu nosnou kostru, čímž napomáhá zabraňovat jeho deformacím v žáru. Ostřivo současně zvyšuje mez toku, pokud je soustava v termoplastickém stavu a tím současně zvyšuje odolnost výrobku proti vysokým teplotám.

Pro běžnou keramickou výrobu se jako ostřivo používají nerostné suroviny, jako jsou křemičité písky, spongilit, křemelina, křemenec, odpad z kamenolomu frakce 0 až 4 mm. Ty jsou však jednak poměrně drahé, ale především se jedná o neobnovitelné suroviny a jejich těžba nepříznivě ovlivňuje životní prostředí a krajino tvorbu.

Pokud se dosud v některých případech do keramického těsta používá samotný popílek z biomasy, tak jen v jeho nezpracovaném stavu, kdy však neplní funkci ostřiva. Popílek je v takových případech využit především z důvodů recyklačních, anebo také pro zvýšení pevnosti keramického výrobku. Nikoliv jako ostřivo.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje ostřivo pro keramickou směs ve stavu těsta nebo drolenky, určenou k výrobě keramických předmětů, jako jsou například plná pálená cihla, cihelné bloky, cihelné tvárnice, cihelné překlady, cihelné obklady, cihelná dlažba a podobně, podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že alespoň část ostřiva sestává z popílku vzniklého spalováním biomasy, a to jednodruhové nebo vícedruhové, pojiva a záměsové vody, upravenými do tvaru pelet a/nebo granulí.

Vyrobené ostřivo podle vynálezu je plnohodnotnou, částečnou nebo úplnou náhradou dosud v keramickém průmyslu používaných ostřiv, tvořených vesměs neobnovitelnými, drahými, přírodními nerostnými surovinami, které jsou nahrazeny dosud většinou nevyužívaným odpadním popílkem ze spalování biomasy. To vede ke snížení výrobních nákladů a ceny ostřiva a v konečném i ceny takto vyrobené keramiky. Není nutné zabírat půdu pro úložiště popílku vzniklého ze spalování biomasy. Není rovněž nutné vytěžovat a otevírat nové těžební prostory uvedených nerostných surovin. To vše šetří a příznivě ovlivňuje životní prostředí a krajino tvorbu.

Další výhodou je, že takto, podle technického řešení vyrobené ostřivo, oproti dosud používaným, podporuje výpal keramických výrobků. Jedná se rovněž o efektivní využití odpadních látek.

- 1 CZ 37108 U1

Možnost volby, výběru vhodného druhu pojiva, případně jejich kombinace z několika druhů, umožňuje lépe vyhovět požadavkům na potřebnou kvalitu ostřiva, a přitom současně zohlednit dostupnost a výhodnost jednotlivých druhů pojiva v daném místě a čase.

Stanovená hodnota velikosti granulí nebo pelet frakcí 0 až 4 mm se, na základě provedeného experimentálního výzkumu, ukázala jako nejvhodnější pro dosažení a zajištění požadované kvality a vlastností pelet nebo granulí.

Hodnota stlačitelnosti a pevnosti v tlaku ve válci, při normované zkoušce podle ČSN EN 13055, vyzrálé pelety nebo granule, minimálně 0,5 MPa, zajišťuje jejich dostatečnou mechanickou pevnost a odolnost při další manipulaci s nimi, skladování, transportu a zpracování do keramického těsta, do keramického střepu a jeho výpalu.

Použitím cihelného prachu z broušení zdících prvků v ostřivu se jednak vhodně a efektivně využije vzniklý odpad a jednak se ušetří drahé, neobnovitelné přírodní nerostné suroviny.

Příklady uskutečnění technického řešení

Příklad 1

Pro výrobu ostřiva se použije 48 % hmotnostních popílku z pálené kukuřičné a/nebo slunečnicové biomasy, vztaženo na sušinu, 32 % hmotnostních cihelného prachu z broušení zdících prvků, vztaženo na sušinu, a jako pojivo se použije 20 % hmotnostních vody. Na peletizačním talíři se vytvoří pelety o velikosti 1 až 4 mm, přičemž pojivo se dávkuje tryskami na peletizační talíř.

Vyrobené pelety se, k dosažení požadované pevnosti a vodonerozpustnosti, nechají uzrát volně na vzduchu, rozložené, případně i na haldách, avšak chráněných proti dešti a přístupu volné vody, na požadovanou minimální stlačitelnost a pevnost v tlaku ve válci 0,5 MPa, normovanou zkouškou podle ČSN EN 13055, což znamená, že zkoušené vzorky pelet budou před zkouškou ponořeny do vody na 24 hodin.

Příklad 2

Pro výrobu ostřiva se použije 48 % hmotnostních popílku z pálené slunečnicové a/nebo vícedruhové biomasy, vztaženo na sušinu, 32 % hmotnostních cihelného prachu z broušení zdících prvků, vztaženo na sušinu, a 32 % pojiva, představovaného sodným vodním sklem (vodním koloidním roztokem křemičitanu sodného, chemického vzorce Na2O. n SiO2).

Na peletizačním talíři se vytvoří pelety o velikosti 1 až 4 mm, přičemž pojivo se dávkuje tryskami na peletizační talíř. Vyrobené pelety se nechají uzrát volně na vzduchu, rozložené, případně i na haldách, avšak chráněných proti dešti a přístupu volné vody, na požadovanou minimální stlačitelnost a pevnost v tlaku ve válci 0,5 MPa, normovanou zkouškou podle ČSN EN 13055.

Příklad 3

Pro výrobu ostřiva se použije 88 % hmotnostních popílku z pálené vícedruhové biomasy, vztaženo na sušinu, a 12 % pojiva tvořeného sodným vodním sklem (vodním koloidním roztokem křemičitanu sodného, chemického vzorce Na2O. nSiO2).

Na granulačním stroji se vylisují pelety o velikosti 1 až 4 mm, které se nechají uzrát na vzduchu na požadovanou minimální stlačitelnost a pevnost v tlaku ve válci 0,5 MPa, měřeno podle normované zkoušky ČSN EN 13055.

- 2 CZ 37108 U1

Příklad 4

Pro výrobu ostřiva se použije 55 % hmotnostních cihelného prachu z broušení zdících prvků, vztaženo na sušinu, 15 % hmotnostních popílku z pálené kukuřičné biomasy, vztaženo na sušinu, a jako pojivo se použije 10 % hmotnostních portlandského cementu CEM I 42,5 R, vztaženo na sušinu, a 20 % hmotnostních vody.

Na peletizačním talíři se vytvoří pelety o velikosti 1 až 4 mm, při dávkování pojiva tryskami na peletizační talíř. Vyrobené pelety se nechají uzrát na požadovanou minimální pevnost 0,5 MPa, měřeno normovanou zkouškou stlačitelnost a pevnost v tlaku ve válci, ČSN EN 13055.

Příklad 5

Pro výrobu ostřiva se použije 50 % hmotnostních cihelného prachu z broušení zdících prvků, vztaženo na sušinu, 15 % hmotnostních popílku z pálené kukuřičné biomasy, vztaženo na sušinu, a jako pojivo se použije 15 % pomalu tuhnoucí sádry, vztaženo na sušinu, a 20 % hmotnostních vody.

Na peletizačním talíři se vytvoří pelety o velikosti 1 až 4 mm, které se nechají uzrát na požadovanou minimální pevnost 0,5 MPa, podle normované zkoušky stlačitelnost a pevnost v tlaku ve válci, ČSN EN 1305S.

Průmyslová využitelnost

Ostřivo pro keramickou směs podle technického řešení lze použit - využít jako plnohodnotnou, částečnou nebo úplnou náhrada dosud používaných ostřiv z minerálních materiálů v keramickém průmyslu, především do keramického těsta pro výrobu stavební keramiky, zejména pro výrobu plných pálených cihel, cihelných bloků, cihelných tvárnic, cihelných překladů, cihelných stropních vložek věncovek, cihelné části stropních nosníků, střešních tašek, lícových cihel, cihelných obkladů a cihlové dlažby, a případně dalších výrobků z keramického těsta nebo pro výrobu obkladů a dlažeb vyrobených z keramické drolenky.

Drolenkou se přitom míní zavadlá směs hlíny, ostřiv, taviv a případně dalších přísad, přičemž se tato směs následně navlhčí, a poté vylisuje do požadovaného tvaru například dlažby.

Claims (4)

1. Ostřivo pro keramickou směs ve stavu těsta nebo drolenky, určenou k výrobě keramických předmětů, zejména plných pálených cihel, cihelných bloků, cihelných tvárnic, cihelných překladů, 5 cihelných obkladů, cihelných dlažeb, vyznačující se tím, že alespoň část ostřiva sestáva z popílku, vzniklého spalováním jednodruhové a/nebo vícedruhové biomasy, pojiva a záměsové vody, upravenými do tvaru pelet a/nebo granulí.

2. Ostřivo pro keramickou směs podle nároku 1, vyznačující se tím, že pojivo je tvořeno alespoň jednou z látek, jako

10 - voda

- vodní sklo

- cement

- sádra nebo jejich kombinací.

15

3. Ostřivo pro keramickou směs podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že pelety a/nebo granule jsou frakce 0 až 4 mm.

4. Ostřivo pro keramickou směs podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že dále obsahuje cihelný prach z broušení zdících prvků.