RU2020140C1

RU2020140C1 - Raw meal for production of clay brick (its versions)

Info

Publication number: RU2020140C1
Application number: SU915005496A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Маленьких; Ю.А. Зверев; Ф.К. Тепляков; А.П. Панин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Братский алюминиевый завод"
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1991-07-08
Publication date: 1994-09-30

Abstract

FIELD: production of clay bricks. SUBSTANCE: raw meal (version 1) contains, mass. % : mineral filler 5-20; combustible additive 0.5-1.5; silicon dust 0.5-1.5; the balance, low melting clay. Raw meal (version 2) contains, mas.%: combustible additive 0.5-2.5; powder - fines of upper layer of cathode base of aluminum electrolyzer 44-78; the balance, low-melting clay. Brick characteristics: fire shrinkage of green brick is reduced from 5.5-6.0 to 3.2-4.2; compression strength rises from 130-135 to 155-180 kgf/sq.cm; bending strength rises from 26-27 to 28-32 kgf/sq.cm. Brick grade rises from 125 to 150. Pollution of environment is decreased due to reduced volume of gaseous combustion products containing harmful sulfuric compounds (SO₂ and SO₃). EFFECT: higher efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к керамическому производству, в частности для получения кирпича на глиняной основе. Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по первому варианту является сырьевая смесь для изготовления глиняного кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%: Отощающую добавку 5-20 Выгорающую добавку 1-3 Глину легкоплавкую Остальное [1]. The invention relates to ceramic production, in particular for the production of clay-based bricks. Closest to the proposed invention according to the first embodiment is a raw material mixture for the manufacture of clay bricks, including the following components, wt.%: Desiccant additive 5-20 Burnout additive 1-3 Clay fusible The rest [1].

По второму варианту сырьевая смесь включает следующие компоненты, мас.% : Выгорающую добавку 1-5 Порошок-выбойку верхнего слоя катодного цоколя алюминиевого электролизера 44-78 Глину легкоплавкую Остальное [2]
Недостатком известных сырьевых смесей является то, что сырец, изготовленный из них, при обжиге имеет значительную усадку, в том числе и за счет выгорающих добавок, приводящую к трещинообразованию черепка, а после обжига кирпич обладает относительно невысоким пределом прочности при сжатии и изгибе. Кроме того, при значительном расходе топлива в качестве выгорающих добавок (в сырец запрессовывается 60-80% от общего расхода топлива на обжиг) при обжиге кирпича выделяется большое количество вредных газов (SO₂ и SO₃).According to the second variant, the raw material mixture includes the following components, wt.%: Burnout additive 1-5 Powder-breakdown of the upper layer of the cathode base of the aluminum electrolyzer 44-78 Clay fusible The rest [2]
A disadvantage of the known raw material mixtures is that the raw material made from them has significant shrinkage during firing, including due to fading additives, leading to crack formation of the crock, and after firing, the brick has a relatively low tensile strength in compression and bending. In addition, with significant fuel consumption as burn-out additives (60-80% of the total fuel consumption is pressed into the raw material for firing), a large amount of harmful gases (SO ₂ and SO ₃ ) are released during brick firing.

Целью изобретения является повышение качества кирпича за счет уменьшения усадки и повышения прочности при сжатии и изгибе и уменьшение загрязнения окружающей среды. The aim of the invention is to improve the quality of bricks by reducing shrinkage and increasing compressive and bending strength and reducing environmental pollution.

Цель достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления глиняного кирпича (ее варианты) включает. The goal is achieved in that the raw mix for the manufacture of clay bricks (its variants) includes.

В а р и а н т 1. Глину легкоплавкую, отощающую и выгорающую добавки. V a r and a n t 1. Clay fusible, thinning and burning out additives.

В а р и а н т 2. Глину легкоплавкую, выгорающую добавку и порошок-выбойку верхнего слоя катодного цоколя алюминиевого электролизера, дополнительно содержит кремниевую пыль при следующем соотношении компонентов, мас. %: В а р и а н т 1. Отощающая добавка 5-20 Выгорающая добавка 0,5-1,5 Кремниевая пыль 0,5-1,5 Глина легкоплавкая Остальное В а р и а н т 2. Выгорающая добавка 0,5-2,5 Кремниевая пыль 0,5-2,5 Порошок-выбойка верхнего слоя катодного цоколя алюминиевого электролизера 44-78 Глина легкоплавкая Остальное. Variant 2. The clay is fusible, a burn-out additive, and the powder is knock-out of the upper layer of the cathode base of the aluminum electrolyzer, additionally contains silicon dust in the following ratio of components, wt. %: Variation 1. Desiccant additive 5-20 Burn-out additive 0.5-1.5 Silicon dust 0.5-1.5 Clay fusible Remaining Var and ant 2. Burnout additive 0, 5-2.5 Silicon dust 0.5-2.5 Shot powder of the upper layer of the cathode base of the aluminum electrolyzer 44-78 Low-melting clay The rest.

Наличие в составе сырьевой смеси (ее вариантов) дополнительно кремниевой пыли в заданных соотношениях обеспечивает повышение качества кирпича за счет уменьшения усадки и повышения прочности при сжатии и изгибе и уменьшение загрязнения окружающей среды. The presence in the composition of the raw material mixture (its variants) of additional silicon dust in predetermined proportions provides an increase in the quality of the brick by reducing shrinkage and increasing compressive and bending strength and reducing environmental pollution.

Уменьшение усадки достигается как за счет уменьшения количества удаляемых газообразных продуктов горения в результате частичной замены выгорающих добавок на кремниевую пыль, так и за счет прироста массы сырца от окисления вводимого в сырец кремния кислородом, поступающим внутрь черепка из атмосферы. Причем замена части выгорающих добавок на кремниевую пыль осуществляется благодаря эквивалентному количеству тепла от окисления кремния, что позволяет компенсировать долю тепла, уменьшенную от снижения содержания в сырьевой смеси выгорающей добавки. За счет уменьшения усадки снижается трещинообразование в обожженном кирпиче, что способствует повышению его прочности при сжатии и изгибе. За счет замены части выгорающей добавки уменьшается объем продуктов горения, содержащих вредные сернистые соединения SO₂ и SO₃, в результате чего уменьшается загрязнение окружающей среды.A decrease in shrinkage is achieved both by reducing the amount of gaseous products of combustion removed as a result of the partial replacement of burnable additives with silicon dust, and by increasing the mass of the raw material from the oxidation of silicon introduced into the raw material by oxygen entering the shard from the atmosphere. Moreover, the replacement of part of the burnable additives with silicon dust is carried out due to the equivalent amount of heat from the oxidation of silicon, which allows you to compensate for the fraction of heat reduced from the decrease in the content of the burnable additive in the raw material mixture. By reducing shrinkage, cracking in the fired brick is reduced, which contributes to an increase in its compressive and bending strength. By replacing part of the burnable additive, the volume of combustion products containing harmful sulfur compounds SO ₂ and SO _{3 is} reduced, resulting in reduced environmental pollution.

Для приготовления сырьевой смеси используют легкоплавкую глину состава, мас. % : окись кремния 70; окись алюминия 15; окись железа 6; окись кальция 5; окись магния 1; окислы щелочных металлов Na₂O и К₂O ₂; угольные выгорающие добавки (каменный уголь), отощающие добавки (шамот, кварцевый песок). По варианту 2 использовали порошок-выбойку верхнего слоя катодного цоколя алюминиевого электролизера состава, мас.%: фтористый натрий 30-55; окись кремния 25-40; окись железа 2-3; окись алюминия 10-15 и криолит 8-12. В качестве кремниевой пыли использовали отсев мельчайшей фракции после дробления кристаллического кремния, например, при приготовлении алюминиево-кремниевых сплавов.For the preparation of the raw material mixture using fusible clay composition, wt. %: silicon oxide 70; alumina 15; iron oxide 6; calcium oxide 5; magnesium oxide 1; alkali metal oxides Na ₂ O and K ₂ O ₂ ; burnable coal additives (coal), exhaust additives (chamotte, quartz sand). In option 2, a powder was used to knock out the upper layer of the cathode base of the aluminum electrolyzer of the composition, wt.%: Sodium fluoride 30-55; silicon oxide 25-40; iron oxide 2-3; alumina 10-15 and cryolite 8-12. Screening of the smallest fraction after crushing crystalline silicon was used as silicon dust, for example, in the preparation of aluminum-silicon alloys.

Составы сырьевых смесей для получения глиняного кирпича приведены в таблице.1. The compositions of the raw mixes for the production of clay bricks are given in table.1.

Из этих смесей кирпич готовили по обычной технологии. Кремниевую пыль в сырьевую смесь вводили совместно с выгорающей добавкой. From these mixtures, brick was prepared according to conventional technology. Silicon dust was introduced into the feed mixture together with a burnable additive.

Готовят образцы, которые испытывали на прочность при сжатии в изгибе. Исследовали кирпич на предмет трещинообразования. Определяли усадку и марку кирпича. Samples were prepared that were tested for compressive strength in bending. The brick was examined for crack formation. Shrinkage and brick grade were determined.

Результаты испытаний представлены в таблице. The test results are presented in the table.

Из данных таблицы видно, что качество выше у кирпича, изготовленного из предлагаемого состава сырьевой смеси (составы 1-3 и 7-9), чем из известной (составы 6 - вариант 1 и 12 - вариант 2) за счет уменьшения усадки с 5,5-6,0 до 3,2-4,2% и повышения предела прочности при сжатии с 130-135 до 155-180 кгс/см² и изгибе с 26-27 до 28-32 кгс/см². Марка кирпича повышается с 125 до 150. В результате уменьшения содержания выгорающих добавок уменьшается объем газообразных продуктов горения, что способствует уменьшению загрязнения окружающей среды.The table shows that the quality is higher for bricks made from the proposed composition of the raw mix (compositions 1-3 and 7-9) than from the known one (compositions 6 - option 1 and 12 - option 2) by reducing shrinkage from 5, 5-6.0 to 3.2-4.2% and increase the compressive strength from 130-135 to 155-180 kgf / cm ² and bend from 26-27 to 28-32 kgf / cm ² . The brand of brick rises from 125 to 150. As a result of reducing the content of burnable additives, the volume of gaseous products of combustion decreases, which helps to reduce environmental pollution.

Claims

1. The raw material mixture for the manufacture of clay bricks, including fusible clay, exhaust and burnout additives, characterized in that it additionally contains silicon dust in the following ratio, wt.%:
Sugar Additive 5 - 20
Burnout additive 0.5 - 1.5
Silicon dust 0.5 - 1.5
Fusible clay
2. The raw material mixture for the manufacture of clay bricks, including fusible clay, a burnable additive and a powder-knockout of the upper layer of the cathode base of the aluminum electrolyzer, characterized in that it additionally contains silicon dust in the following ratio, wt.%:
Burnout additive 0.5 - 2.5
Silicon dust 0.5 - 2.5
Powder-breakdown of the upper layer of the cathode base of the aluminum electrolyte
ysera 44 - 78
Fusible clay