RU2300507C1 - Ceramic mass - Google Patents

Ceramic mass Download PDF

Info

Publication number
RU2300507C1
RU2300507C1 RU2006100855/03A RU2006100855A RU2300507C1 RU 2300507 C1 RU2300507 C1 RU 2300507C1 RU 2006100855/03 A RU2006100855/03 A RU 2006100855/03A RU 2006100855 A RU2006100855 A RU 2006100855A RU 2300507 C1 RU2300507 C1 RU 2300507C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
clay
waste
ceramic
steel
iron
Prior art date
Application number
RU2006100855/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Анатольевич Трещев (RU)
Александр Анатольевич Трещев
Галина Евгеньевна Мишунина (RU)
Галина Евгеньевна Мишунина
Екатерина Сергеевна Липатова (RU)
Екатерина Сергеевна Липатова
Иль Михайлович Кораблин (RU)
Илья Михайлович Кораблин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ)
Priority to RU2006100855/03A priority Critical patent/RU2300507C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2300507C1 publication Critical patent/RU2300507C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Abstract

FIELD: building industry; building materials industry; chemical industry; production of the compositions of the ceramic masses for manufacture of the wall building components.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the compositions of the ceramic masses for manufacture of the wall building products, predominantly the bricks and can be used in the industry of building materials. The technical result of the invention is the increased strength, the architectural expressiveness and the decreased degree of the general shrinkage. The indicated technical result is reached due to the fact, that the ceramic mass contains the clay loam, the combustible additive, the ferrous-containing production waste and the clay aggregate swelling clay. As the combustible additive the ceramic mass contains the "scop" - the sediment of the waste waters from the chemical treatment of the industrial wastes of production of the paperboard, and as the ferrous-containing wastes they use the sediment from the cyclones of the purification of the surfaces of the steel constructions or the details by the shot-blast machine at following components ratio( in the volumetric %): clay loam - 64-66; the combustible addition - 6-9; the ferrous-containing waste - the finely-disperse sediment from the cyclones after purification of the steel details separators from a skinning of steel details and designs surfaces by the shot-blasting apparatus - 7-13; the ceramsite swelling clay - 15-20.
EFFECT: the invention ensures the increased strength, the architectural expressiveness and the decreased degree of the general shrinkage.
4 tbl

Description

Изобретение относится к составам керамических масс для изготовления стеновых строительных изделий, преимущественно кирпича, и может быть использовано в промышленности строительных материалов.The invention relates to compositions of ceramic masses for the manufacture of wall building products, mainly bricks, and can be used in the building materials industry.

Известна керамическая масса, включающая глинистое сырье, выгорающие компоненты (уголь, древесные опилки), баритовый утяжелитель и железосодержащий отход сталепроволочного производства при следующем соотношении всех компонентов, мас.%:Known ceramic mass, including clay raw materials, fading components (coal, sawdust), barite weighting agent and iron-containing waste of steel wire production in the following ratio of all components, wt.%:

глинаclay 83-8783-87 опилкиsawdust 4-54-5 угольcoal 2,5-3,52.5-3.5 баритовый утяжелительbarite weighting agent 4-54-5 железосодержащий отходiron waste сталепроволочного производстваsteel wire production 2,5-3,52.5-3.5

(См. Авторское свидетельство РФ №2083526, МКИ3 С 04 В 33/00, опубликовано 1997 г.).(See the Author's certificate of the Russian Federation No. 2083526, MKI 3 C 04 B 33/00, published 1997).

Наряду с большими достоинствами известного состава (снижено водопоглощение, достигается красивый архитектурный вид), имеются и недостатки, конкретно:Along with the great advantages of the known composition (water absorption is reduced, a beautiful architectural appearance is achieved), there are also disadvantages, specifically:

1. Сложная технология приготовления формовочной массы, т.к. баритовый утяжелитель и железосодержащий отход сталепроволочного производства необходимо предварительно молоть в мельницах до мелкодисперсного состояния. В противном случае на поверхности изделий будут образовываться дефекты (выплавки, "мушка"), что не допускается для лицевого кирпича.1. Sophisticated technology for the preparation of molding material, because barite weighting agent and iron-containing waste of steel wire production must be preliminarily ground in mills to a finely dispersed state. Otherwise, defects (smelting, "fly") will form on the surface of the products, which is not allowed for face bricks.

2. Недостаточная прочность высушенного кирпича (повышается брак за счет половняка). Последнему способствует баритовый утяжелитель.2. Insufficient strength of dried bricks (scrap is increased due to half-timber). The latter contributes to the barite weighting agent.

3. Повышенная степень зауглероживания внутри кирпича (темные участки), в том числе и появления отдельных темных пятен на лицевой поверхности. Последнему способствуют органические выгорающие добавки (уголь и древесные опилки).3. An increased degree of carbonization inside the brick (dark areas), including the appearance of individual dark spots on the front surface. The latter is promoted by organic burnable additives (coal and sawdust).

Наиболее близкий состав керамической массы по качественно-техническому решению, приведен в статье А.И.Ефимов "Применение железосодержащих отходов в производстве керамического кирпича". М.; ВНИИЭСМ, экспресс - информация, серия №4, Промышленность керамических стеновых материалов и пористых заполнителей, выпуск 3, 1987 (см. состав №2, стр.2, табл.1).The closest composition of the ceramic mass in terms of the quality and technical solution is given in the article by A.I. Efimov, "The Use of Iron-Containing Wastes in the Production of Ceramic Brick". M .; VNIIESM, express information, series No. 4, Industry of ceramic wall materials and porous aggregates, issue 3, 1987 (see composition No. 2, page 2, table 1).

Известный состав содержит компоненты при следующем соотношении, об.%:The known composition contains components in the following ratio, vol.%:

суглинокloam 7070 опилки древесныеwood sawdust 18eighteen железосодержащийiron containing шлам - отход анилино-красочного производстваsludge - waste aniline-dye production 1212

Известный состав имеет следующие достоинства:Known composition has the following advantages:

1. Утилизируются сразу два вида отхода (опилки и шлам железосодержащий).1. Two types of waste are utilized at once (sawdust and iron-containing sludge).

2. Железосодержащий шлам не требует предварительной обработки.2. Iron-containing sludge does not require pre-treatment.

3. Сравнительно низкая плотность кирпича 1630-1650 кг/м3.3. The relatively low density of the brick 1630-1650 kg / m 3 .

Наряду с указанными достоинствами имеются и недостатки, конкретно:Along with these advantages, there are also disadvantages, specifically:

1. Недостаточно высокая прочность кирпича, 15-17,5 МПа, что лимитирует выпуск лицевого кирпича с маркой М 125 и выше.1. The insufficiently high strength of the brick, 15-17.5 MPa, which limits the production of face bricks with the brand M 125 and above.

2. Низкий архитектурный вид, например выцветы, пятна зауглероживания, что лимитирует выпуск лицевого кирпича. Выцветы образуются вследствие содержания в железосодержащем шламе растворимых солей, щелочных и щелочно-земельных металлов, а темные пятна - за счет сгорания опилок;2. Low architectural appearance, for example, fading, carbonization spots, which limits the production of facing bricks. Fading is formed due to the content of soluble salts, alkaline and alkaline-earth metals in the iron-containing sludge, and dark spots due to the combustion of sawdust;

3. Нарушается экология окружающего воздуха в цехе сушки, так как ощущается не совсем приятный запах, присущий анилиновым красителям.3. The ecology of the surrounding air is disturbed in the drying shop, since the smell is not quite pleasant, inherent in aniline dyes.

4. Усложняется технология производсвта, так как шлам предварительно сушат.4. The production technology is becoming more complicated, since the sludge is pre-dried.

Задачей изобретения является повышение прочности, архитектурной выразительности и уменьшения степени общей усадки.The objective of the invention is to increase the strength, architectural expressiveness and reduce the degree of general shrinkage.

Для реализации задачи в состав керамической массы, включающей суглинок, выгорающую добавку, железосодержащий отход производства, отличающаяся тем, что в качестве выгорающей добавки она содержит "скоп" - осадок сточных вод от химической обработки отходов картона, а в качестве железосодержащих отходов взят осадок из циклонов от очистки поверхности стальных конструкций или деталей дробеструйным аппаратом и дополнительно введена керамзитовая вспучивающая глина при следующем соотношении всех компонентов, об.%:To accomplish the task, the ceramic mass includes clay loam, a burnable additive, and iron-containing production waste, characterized in that it contains “oskop” as a burn-out additive — sewage sludge from chemical treatment of cardboard waste, and sludge is taken as iron-containing waste from cleaning the surface of steel structures or parts with a shot blasting machine and expanded clay expanded clay was additionally introduced in the following ratio of all components, vol.%:

суглинокloam 64-6664-66 выгорающая добавкаburnable additive 6-96-9 железосодержащий отход - мелкодисперсныйiron-containing waste - fine осадок из циклонов от очистки поверхностиsediment from cyclones from surface cleaning стальных деталей и конструкций дробеструйнымsteel parts and structures shot blasting аппаратомapparatus 7-137-13 керамзитовая вспучивающаяся глинаexpanded clay expanded clay 15-2015-20

Были проведены испытания, где использовали компоненты с нижеследующими характеристическими свойствами.Tests were conducted where components with the following characteristic properties were used.

1. Суглинок Осиногорского месторождения (Тульская область). По гранулометрическому составу I слой суглинков характеризуется составом: глинистых частиц 10%, песчаных 60%, пылеватых 30%. II слой суглинков характеризуется составом: глинистых частиц 6%, песчаных 40%, пылеватых 55%. Сырье является с низким количеством крупнозернистых включений с преобладанием мелких песчано-каменистых и карбонатных включений. Данное сырье относится к группе "кислое". Суглинки являются неспекающимися легкоплавким умеренно-пластичным сырьем (число пластичности 10-13), за исключением второго слоя, он - малопластичен (число пластичности 3-5). Водопоглощение суглинков 13%, предел прочности при сжатии 81-134 кг/см2, при изгибе 29-44 кг/см2 (при температуре 950-1000°С). Цвет после обжига - красный.1. Loam of the Osinogorsk deposit (Tula region). According to the particle size distribution I, the loam layer is characterized by the composition: clay particles 10%, sand 60%, dusty 30%. Loam II layer is characterized by composition: clay particles 6%, sand particles 40%, dusty 55%. Raw materials are low in the number of coarse inclusions with a predominance of small sandy-stony and carbonate inclusions. This raw material belongs to the group of "sour". Loams are non-sintering, low melting, moderately plastic raw materials (plasticity number 10–13), with the exception of the second layer, it is low plastic (plasticity number 3-5). Loam water absorption of 13%, compressive strength of 81-134 kg / cm 2 , with a bend of 29-44 kg / cm 2 (at a temperature of 950-1000 ° C). The color after firing is red.

По химическому составу суглинки характеризуются следующим содержанием компонентов, %: SiO2 68,21-78,5, AI2О3 8,89-13,95, Fe2O3 3,24-5,47, CaO 0,65-2,85, MgO 0,6-1,7, SO3 0,02-0,18, Na2O 0,57-1,06, К2О 1,72-2,92, TiO2 0,1-0,2, п.п.п.3,11-5,34.According to the chemical composition, the loams are characterized by the following component content,%: SiO 2 68.21-78.5, AI 2 O 3 8.89-13.95, Fe 2 O 3 3.24-5.47, CaO 0.65- 2.85, MgO 0.6-1.7, SO 3 0.02-0.18, Na 2 O 0.57-1.06, K 2 O 1.72-2.92, TiO 2 0.1 -0.2, pp. 3.11-5.34.

2. Выгорающая добавка - "скоп" осадок сточных вод от химической обработки отходов картона органическими кислотами типа лимонной. Имеет высокую влажность 60-80%. В сухом состоянии имеет следующие свойства:2. The burn-out additive is “osprey” sewage sludge from the chemical treatment of cardboard waste with organic acids such as citric acid. Has a high humidity of 60-80%. In dry condition it has the following properties:

- средняя плотность - 420-470 кг/м3;- average density - 420-470 kg / m 3 ;

- доля в шламе сухого скопа составляет - 20-40%.- the proportion in the sludge of dry osprey is - 20-40%.

Таблица 1 - Химический состав скопа.Table 1 - Chemical composition of osprey. Содержание оксидов, мас.%The content of oxides, wt.% 1one 22 33 4four 55 66 77 SiO2 SiO 2 Al2O3 Al 2 O 3 CaOCao MgOMgO Fe2О3 Fe 2 About 3 ТiO2 T i O 2 ПППRFP 26-3026-30 17-2017-20 0,15-0,180.15-0.18 0,6-0,20.6-0.2 0,1-0,30.1-0.3 0,05-0,10.05-0.1 остальноеrest Таблица 2 - Вещественный состав скопаTable 2 - the Material composition of the osprey Наименование веществ, входящих в состав минерального остатка скопа, до его сгоранияThe name of the substances that make up the mineral residue of osprey, before its combustion Номер средней пробыSample Number Среднее значениеAverage value 1one 22 33 1one 22 33 4four 55 Целлюлозное волокноCellulose fiber 5151 5555 50fifty 5252 КаолинKaolin 46,746.7 41,941.9 47,947.9 45,545.5 Примеси (канифоль, органические кислоты)Impurities (rosin, organic acids) 2,32,3 3,13,1 2,12.1 2,52,5

На основании данных таблицы 2 выгорающая добавка представляет собой целлюлозно-волокнистое органоминеральное вещество, то есть это композиционный отход производства. Причиной завышенной средней плотности скопа является присутствие в его вещественном составе алюмосиликатного вещества (каолина).Based on the data in Table 2, the burn-out additive is a cellulose-fibrous organomineral substance, that is, it is a composite production waste. The reason for the oversized average density of the osprey is the presence in its material composition of aluminosilicate substance (kaolin).

3. Железосодержащий отход - это железосодержащая пыль, которая оседает в циклонах. Образуется такая пыль при очистке поверхностей стальной промышленной арматуры (например, задвижек газопроводов и др.). Дробь диаметром менее 2 мм вместе со струей воздуха направляется аппаратом на стальную поверхность деталей, причем под большим давлением. Под действием ударов дроби поверхность стальных или чугунных деталей становится гладкой, блестящей. Образующаяся железная пыль оседает в циклонах. С поверхности удаляются и частицы опоки, состоящей из глины и кварцевого молотого песка.3. Iron-containing waste is iron-containing dust that settles in cyclones. Such dust is formed when cleaning the surfaces of steel industrial valves (for example, valves of gas pipelines, etc.). A shot with a diameter of less than 2 mm along with a stream of air is sent by the apparatus to the steel surface of the parts, and under high pressure. Under the action of shot blows, the surface of steel or cast-iron parts becomes smooth, shiny. The resulting iron dust settles in cyclones. Particles of a flask consisting of clay and quartz ground sand are also removed from the surface.

В составе содержится не менее 50% (Fe+Fe2O3+FeO). Остальное алюмосиликатная пыль (Al2О3+SiO2) от опоки. Перед применением осадок из циклонов просеивается через сито с диаметром ячеек 0,315 мм. На сите задерживаются гранулы стальной дроби, а просеянная составляющая вводится в состав формовочной керамической массы. Часть стертых микрочастиц от стальных шариков (дроби) попадает в состав указанной добавки. Удельная поверхность пыли из циклонов 120-140 м2/кг.The composition contains at least 50% (Fe + Fe 2 O 3 + FeO). The rest is aluminosilicate dust (Al 2 O 3 + SiO 2 ) from the flask. Before use, the precipitate from cyclones is sieved through a sieve with a mesh diameter of 0.315 mm. Granules of steel shot are retained on the sieve, and the sifted component is introduced into the molding ceramic mass. Part of the erased microparticles from steel balls (fractions) falls into the composition of the specified additives. The specific surface of dust from cyclones is 120-140 m 2 / kg.

4. Керамзитовая вспучивающая глина - это высокодисперсная глина, в составе которой преобладают мелкие части (менее 0,001 мм), причем количество их изменяется от 35 до 83%. Глина является слабоизвестковой, среднепластичной, число пластичности составляет 17,8-25,7.4. Expanded clay expanded clay is a highly dispersed clay, the composition of which is dominated by small parts (less than 0.001 mm), and their amount varies from 35 to 83%. Clay is slightly calcareous, medium plastic, the plasticity number is 17.8-25.7.

Химический состав глины: содержит, мас.%: SiO2 40,9-62,28%, Fe2О3 10,18-25,7%; Al2О3 12,9-24,53; CaO 0,88-4,0; MgO 0,36-3,35; TiO2 0,62-1,02; п.п.п.1,31-11,97.The chemical composition of clay: contains, wt.%: SiO 2 40.9-62.28%, Fe 2 O 3 10.18-25.7%; Al 2 O 3 12.9-24.53; CaO 0.88-4.0; MgO 0.36-3.35; TiO 2 0.62-1.02; p.p.p. 1.31 - 11.97.

По огнеупорности глина относится к легкоплавкой tогн. менее 1350°С.Коэффициент вспучивания сравнительно небольшой, изменяется от 2,5 до 5,0. Температура начала вспучивания 1000-1150°С. Водопоглощение колеблется от 3% до 7%. Предел прочности при сжатии 36-40 МПа.In terms of refractoriness, clay refers to fusible t fire. less than 1350 ° C. The coefficient of expansion is relatively small, varies from 2.5 to 5.0. The temperature of the beginning of the expansion of 1000-1150 ° C. Water absorption ranges from 3% to 7%. The compressive strength is 36–40 MPa.

Способ получения керамической массы заключается в следующем: осуществлены опыты по реализации состава керамической массы с использованием компонентов, взятых по объему, указанных в таблице 3. Всего было приготовлено пять партий формовочных масс. Вначале подсушили "скоп" до влажности 60%. Полученный влажный скоп-шлам перемешали с сухим мелкодисперсным предварительно просеянным через сито с диаметром отверстий 0,315 мм железосодержащим сыпучим осадком, взятым из циклона. Полученную полусухую смесь перемешали с отдозированным по объему порошком, состоящим из двух глин - суглинка и керамзитовой глины (диаметр частиц глин менее 2 мм). Смесь полусухих порошков доувлажнили водой до формовочной влажности 20%. Из полученной пластичной массы формовали (вручную) под удельным давлением 2,5 МПа образцы размером 50×50×50 мм, с последующей их сушкой при максимальной температуре 75±5°С в течение 72 часов, а затем обжигали в кольцевой заводской печи при tmax=1000°С. После обжига испытывали на прочность и архитектурный вид (см. таблицу 4).The method of obtaining the ceramic mass is as follows: experiments were carried out to realize the composition of the ceramic mass using components taken by volume indicated in table 3. In total, five batches of molding masses were prepared. First, the osprey was dried to a moisture content of 60%. The obtained wet scum sludge was mixed with dry finely dispersed pre-sieved through a sieve with a hole diameter of 0.315 mm iron-containing loose sediment taken from a cyclone. The resulting semi-dry mixture was mixed with a volume-dosed powder consisting of two clays — loam and expanded clay (clay particle diameter less than 2 mm). The mixture of semi-dry powders was moistened with water to a molding moisture content of 20%. From the obtained plastic mass, samples 50 × 50 × 50 mm in size were molded (manually) under a specific pressure of 2.5 MPa, followed by drying at a maximum temperature of 75 ± 5 ° C for 72 hours, and then fired in a ring factory furnace at t max = 1000 ° C. After firing, they were tested for strength and architectural appearance (see table 4).

Таблица 3 - Состав керамической массыTable 3 - the composition of the ceramic mass No. Компоненты массы (сухие)Mass components (dry) Номера опытных масс и их составовThe numbers of the experimental masses and their compositions Прототип %по Prototype% by п/пp / p 1one 22 33 4four 55 объемуvolume 1.one. СуглинокLoam 6868 6666 6565 6464 6464 7070 2.2. Выгорающая добавка:Burnout additive: 2.1.2.1. Скоп (на сухую составляющую)Osprey (on a dry component) 5,65,6 66 88 99 9,59.5 2.2.2.2. Опилки древесныеSawdust -- -- -- -- -- 18eighteen 3.3. Шлам железосодержащий (по сухому состоянию) - отход анилино-красочногоIron-containing sludge (dry) - aniline-ink waste производстваproduction -- -- -- -- -- 1212 Железосодержащий отход - мелкодисперсный (сухой) осадок изIron-containing waste - finely divided (dry) sludge from 4.four. циклонов от очистки поверхности стальных конструкций, деталей дробеструйным аппаратомcyclones from cleaning the surface of steel structures, parts by shot blasting apparatus 12,412,4 1313 99 77 66 5.5. Керамзитовая вспучивающая глинаExpanded clay expanded clay 14fourteen 15fifteen 18eighteen 20twenty 20,520.5 -- Примечание: составы №1 и №5 - запредельные.Note: compositions No. 1 and No. 5 are prohibitive.

Таблица 4 - Свойства образцов стеновой керамикиTable 4 - Properties of wall ceramic samples №п/пNo. СвойстваThe properties Номера опытных масс и величин параметровNumbers of experimental masses and parameter values ПрототипPrototype 1one 22 33 4four 55 1.one. Предел прочности при сжатии, МПаThe limit of compressive strength, MPa 30,230,2 31,531.5 24,224.2 20,720.7 17,117.1 18,718.7 2.2. Цвет после обжигаColor after firing КрасныйRed Светло-красный с оранжевым оттенкомLight red with an orange tint Темно-красный с темными пятнами от зауглероживанияDark red with dark spots from carbonization 3.3. Усадка:Shrinkage: 3.1.3.1. Воздушная (после сушки)Air (after drying) 8,08.0 8,128.12 8,758.75 9,009.00 9,279.27 8,68.6 3.2.3.2. ОбщаяTotal 8,88.8 8,58.5 8,28.2 8,08.0 7,87.8 12,412,4

Примечание: составы №1 и №5 для внедрения на заводе не рекомендуются, так как в составе №1 не достигается архитектурный вид, а для состава №5 прочность ниже, чем известного состава (прототипа).Note: compositions No. 1 and No. 5 are not recommended for implementation at the plant, since composition No. 1 does not achieve an architectural appearance, and for composition No. 5, the strength is lower than that of the known composition (prototype).

Как видно из таблицы №4, состав предлагаемой керамической массы, соответствующей смесям №2; 3; 4 (см. табл.3), отвечает поставленной цели, так как в сравнении с прототипом наблюдается:As can be seen from table No. 4, the composition of the proposed ceramic mass corresponding to mixtures No. 2; 3; 4 (see table 3), meets the goal, since in comparison with the prototype is observed:

а) увеличивается прочность на 2-12,8 МПа (или 16-68%);a) strength increases by 2-12.8 MPa (or 16-68%);

в) повышается архитектурная выразительность за счет приобретения более светлых тонов с оранжевым оттенком и исключения высолообразований;c) architectural expressiveness is increased due to the acquisition of lighter tones with an orange tint and the exclusion of high formations;

с) почти полностью исключается огневая усадка, а следовательно, уменьшается и степень общей усадки (на 32-36%).c) fire shrinkage is almost completely eliminated, and consequently, the degree of general shrinkage is also reduced (by 32-36%).

Физико-химическая сущность достижения цели объясняется совокупностью положительного действия на суглинок всех трех добавок конкретно:The physicochemical essence of achieving the goal is explained by the combination of the positive effect on the loam of all three additives specifically:

1. "Скоп" выполняет роль не только выгорающей добавки, за счет сгорания целлюлозной составляющей, но и способствует трещиностойкости при сушке, так как волокна целлюлозы тормозят процесс быстрого испарения влаги в первый (опасный) период подогрева керамического сырца. В конечном счете это положительно сказывается и на прочности обожженного кирпича. "Скоп" более лиофилен в сравнении с древесными опилками, содержащихся в составе. Кроме того, "скоп" содержит 60-70% золы белого цвета, состоящей из метакаолинита Al2O3·2SiO2, который, как известно, переходит в муллит 3Al2O3·2SiO2 аморфный кремнезем в соответствии с реакцией разложения:1. “Skop” plays the role of not only a burn-out additive, due to the combustion of the cellulosic component, but also contributes to crack resistance during drying, since cellulose fibers inhibit the process of rapid evaporation of moisture in the first (dangerous) period of heating of ceramic raw material. Ultimately, this has a positive effect on the strength of burnt bricks. "Osprey" is more lyophilic in comparison with the wood sawdust contained in the composition. In addition, the “osprey” contains 60-70% white ash, consisting of metakaolinite Al 2 O 3 · 2SiO 2 , which, as you know, goes into mullite 3Al 2 O 3 · 2SiO 2 amorphous silica in accordance with the decomposition reaction:

Figure 00000001
Figure 00000001

Муллит увеличивает прочность, а аморфный кремнезем связывает растворимые соли щелочных и щелочно-земельных металлов в нерастворимые силикаты (см. Мороз Технология строительной керамики. - Киев. Вища шк. 1980. - 384 с., конкретно с.144 вверху.)Mullite increases strength, and amorphous silica binds soluble salts of alkali and alkaline earth metals into insoluble silicates (see Frost Technology of building ceramics. - Kiev. Vishka school 1980. - 384 p., Specifically p. 144 above.)

Например: a) Ca2SO4+SiO2=Ca2SiO3+SO3For example: a) Ca 2 SO 4 + SiO 2 = Ca 2 SiO 3 + SO 3

б) Na2SO4+SiO4=Na2SiO3+SO3b) Na 2 SO 4 + SiO 4 = Na 2 SiO 3 + SO 3

Образование стеклофазы способствует повышению прочности и предотвращению образования светлых пятен на поверхности керамики, а белый цвет золы от сгорания скопа способствует красножгущимся суглинкам приобретать после обжига светлые тона.The formation of a glass phase enhances strength and prevents the formation of light spots on the surface of ceramics, and the white color of the ash from the combustion of osprey helps the red-burning loams to acquire light colors after firing.

Итак, зола от "скопа" способствует повышению прочности, сообщению светлого тона и уменьшению степени высолообразований.So, ash from the "osprey" helps to increase strength, message light tone and reduce the degree of salinization.

2. Железосодержащий отход, введенный с пылью из циклонов от очистки поверхности стальных деталей или конструкций, выполняет одновременно роль плавня, так как содержит не менее 50% Fe2О3, и роль отощающей добавки, так как остальное (до 100%) приходится на долю алюмосиликатной составляющей (термообработанной опоки, состоящей из глины и кремнезема). Все плавни, в том числе и Fe2О3, увеличивают прочность суглинков за счет образования стеклофазы, состоящей из фаялита - FeSiO3. Стеклофаза, как известно, связывает кристаллические минералы типа муллита в прочный конгломерат. Количество Fe2O2, в составе принятых суглинков % дополнительно пополняется и введением керамзитовой вспучивающей глины, содержащей в сравнении с суглинками 1,5-2 раза больше этого оксида.2. Iron-containing waste, introduced with dust from cyclones from cleaning the surface of steel parts or structures, simultaneously plays the role of flux, since it contains at least 50% Fe 2 O 3 , and the role of a thinning additive, since the rest (up to 100%) falls on the proportion of aluminosilicate component (heat-treated flask consisting of clay and silica). All meadows, including Fe 2 O 3 , increase the strength of loams due to the formation of a glass phase consisting of fayalite - FeSiO 3 . Glass phase, as you know, binds crystalline minerals such as mullite into a strong conglomerate. The amount of Fe 2 O 2 in the composition of the accepted loams% is additionally replenished with the introduction of expanded clay expanded clay containing 1.5-2 times more of this oxide in comparison with loams.

Следует заметит, что новизна увеличения прочности керамических изделий заключается не только в действии плавня Fe2O2, но и в армирующем действии микрочастиц стали, то есть предлагаемый состав керамической массы позволяет получить дисперсно - армированный микрочастицами стали керамический композит.It should be noted that the novelty of increasing the strength of ceramic products lies not only in the action of Fe 2 O 2 melt, but also in the reinforcing action of steel microparticles, that is, the proposed composition of the ceramic mass makes it possible to obtain a dispersed ceramic composite reinforced with microparticles of steel.

3. Керамзитовая глина способствует увеличению прочности, так как является полукислой, а принятые суглинки кислыми, то есть в составе суглинков повышается не только количество плавня - Fe2O2, но и Al2О3, а следовательно, и количество основного минерала муллита. Кроме того, эта глина способствует и увеличению трещиностойкости при сушке сырца, так как является более пластичной, чем суглинки. Наукой и практикой установлено, что добавка более пластичных глин к менее пластичным суглинкам способствует прочности при разрыве в процессе сушки сырца-кирпича, что противодействует усадочным напряжениям (см. Нахротян К.А. Сушка и обжиг в промышленности строительной керамики. - М.: Стройиздат, 1962. - 604 с.).3. Expanded clay contributes to an increase in strength, since it is half acid, and the accepted loams are acidic, that is, not only the amount of melt - Fe 2 O 2 , but also Al 2 O 3 , and, therefore, the amount of the main mullite mineral increase in the loam. In addition, this clay also contributes to an increase in crack resistance during drying of the raw material, since it is more plastic than loam. It has been established by science and practice that the addition of more plastic clays to less plastic loams contributes to the tensile strength in the process of drying raw brick, which counteracts shrinkage stresses (see K. Nakhrotyan, Drying and firing in the construction ceramics industry. - M.: Stroyizdat , 1962. - 604 p.).

В конечном счете это способствует также повышению прочности обожженных изделий. За счет керамзитовой глины почти исключается огневая усадка, а следовательно, уменьшается степень общей усадки, но не настолько, чтобы увеличивались размеры кирпича, установленные ГОСТ 530-95 "Кирпич и камни керамические". Этот процесс регулируется установленной нормой добавки этой глины в составе массы, т.е. есть в предлагаемом составе в пределах 15-20% от сухой массы. Уменьшение степени общей усадки объясняется одним фактором - признаком начала вспучивания керамзитовой глины при температуре обжига кирпича (1000°С). Цвет этой глины после обжига светло-коричневый. Совокупность цветов красного от обожженных суглинков, белого от скопа и светло-коричневого от керамзитовой глины дает светло-красный цвет керамике с оранжевым оттенком.Ultimately, this also helps to increase the strength of the calcined products. Due to expanded clay clay, fire shrinkage is almost eliminated, and therefore, the degree of general shrinkage is reduced, but not so much that the size of the bricks established by GOST 530-95 "Ceramic bricks and stones" increases. This process is regulated by the established rate of addition of this clay in the composition of the mass, i.e. is in the proposed composition within 15-20% of dry weight. The decrease in the degree of general shrinkage is explained by one factor - a sign of the onset of expanded clay clay expansion at a brick firing temperature (1000 ° C). The color of this clay after firing is light brown. The combination of colors red from burnt loams, white from osprey and light brown from expanded clay clay gives light red color to ceramic with an orange tint.

4. Экономическая целесообразность в сравнении с прототипом следующая:4. Economic feasibility in comparison with the prototype is as follows:

4.1. На основе предлагаемого состава можно изготовить не только обычный стеновой, но и лицевой кирпич, имеющий более высокую отпускную стоимость (на 20-25% выше).4.1. Based on the proposed composition, it is possible to produce not only ordinary wall, but also front bricks, which have a higher selling price (20-25% higher).

4.2. "Скоп" и железосодержащие мелкодисперсные частицы не требуют дополнительной обработки, а железосодержащий шлам прототипа предварительно сушат, что связано с теплоэнергозатратами.4.2. "Skop" and iron-containing fine particles do not require additional processing, and the iron-containing slurry of the prototype is pre-dried, which is associated with heat and energy consumption.

4.3. Уменьшается на 10-15% брак при сушке сырца.4.3. Decreases by 10-15% rejects when drying raw.

4.4. Выгорающая добавка в составе прототипа - (древесные) опилки относятся к числу дорогостоящих отходов, так как на их основе изготавливаются и другие строительные материалы типа: арболита, "ДВП" и другие. "Скоп" в составе предлагаемого состава в десятки раз дешевле опилок, а также занимает площади сельскохозяйственных угодий, т.е. есть утилизация "скопа" направлена и на охрану окружающей среды.4.4. The burn-out additive in the composition of the prototype - (wood) sawdust is among the expensive waste, as other building materials such as wood concrete, fiberboard and others are made on their basis. "Skop" in the composition of the proposed structure is ten times cheaper than sawdust, and also occupies the area of agricultural land, i.e. there is a osprey disposal aimed at protecting the environment.

4.5. Уменьшается (экономится) расход формовочной массы за счет уменьшения общей усадки кирпича-полуфабриката.4.5. The consumption of molding material is reduced (saved) by reducing the overall shrinkage of prefabricated bricks.

4.6. Утилизируются два малоиспользованных отхода.4.6. Two underutilized wastes are disposed of.

Вывод: на основании п.4.1.-4.6. себестоимость изделий стеновой керамики из предлагаемого состава массы на 15-20% ниже в сравнении с изделиями прототипа.Conclusion: based on clause 4.1.-4.6. the cost of wall ceramic products from the proposed mass composition is 15-20% lower in comparison with the products of the prototype.

Claims (1)

Керамическая масса, включающая суглинок, выгорающую добавку, железосодержащий отход производства, отличающаяся тем, что в качестве выгорающей добавки она содержит "скоп" - осадок сточных вод от химической обработки отходов производства картона, а в качестве железосодержащих отходов взят осадок из циклонов от очистки поверхности стальных конструкций или деталей дробеструйным аппаратом и дополнительно введена керамзитовая вспучивающая глина, при следующем соотношении всех компонентов, об.%:Ceramic mass, including loam, a burn-out additive, an iron-containing production waste, characterized in that it contains a “osprey” as a burn-out additive - sewage sludge from chemical treatment of cardboard production waste, and a precipitate from cyclones from cleaning steel surfaces is taken as iron-containing waste structures or parts with a shot blasting machine and expanded clay expanded clay was additionally introduced, with the following ratio of all components, vol.%: СуглинокLoam 64-6664-66 Выгорающая добавкаBurnout Additive 6-96-9 железосодержащий отход - iron waste - мелкодисперсный осадок из циклоновfine precipitate from cyclones от очистки поверхности стальныхfrom cleaning the surface of steel деталей и конструкций дробеструйным аппаратомparts and designs by shot blasting apparatus 7-137-13 Керамзитовая вспучивающаяся глинаExpanded clay expanded clay 15-2015-20
RU2006100855/03A 2006-01-10 2006-01-10 Ceramic mass RU2300507C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006100855/03A RU2300507C1 (en) 2006-01-10 2006-01-10 Ceramic mass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006100855/03A RU2300507C1 (en) 2006-01-10 2006-01-10 Ceramic mass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2300507C1 true RU2300507C1 (en) 2007-06-10

Family

ID=38312484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006100855/03A RU2300507C1 (en) 2006-01-10 2006-01-10 Ceramic mass

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2300507C1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479550C1 (en) * 2011-12-14 2013-04-20 Юлий Алексеевна Щепочкина Crude mixture for making construction products
RU2482090C1 (en) * 2012-02-09 2013-05-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Ceramic mixture for making brick
RU2567585C1 (en) * 2014-11-06 2015-11-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Raw mix for ceramic brick manufacture
RU2568453C1 (en) * 2014-10-29 2015-11-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Raw mix for ceramic brick manufacturing
CN105110810A (en) * 2015-09-01 2015-12-02 河南祥盛陶粒有限公司 Preparation process of ceramsite with high strength and hydrophobicity
RU2581588C1 (en) * 2015-03-18 2016-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) г. Новосибирск Mixture for making ceramic articles
RU2614341C1 (en) * 2015-09-21 2017-03-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Ceramic mass
CN108821621A (en) * 2018-05-23 2018-11-16 长安大学 A kind of light high-strength haydite and preparation method
CN113372129A (en) * 2021-07-20 2021-09-10 中国城市建设研究院有限公司 Hydrophobic light ceramsite prepared from restored soil and preparation method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЕФИМОВ А.И., Применение железосодержащих отходов в производстве керамического кирпича, Москва, ВНИИЭСМ, эксперсс-информация, серия № 4, Промышленность керамических стеновых материалов и пористых заполнителей, выпуск 3, 1987, стр.2, табл.1, состав № 2. *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479550C1 (en) * 2011-12-14 2013-04-20 Юлий Алексеевна Щепочкина Crude mixture for making construction products
RU2482090C1 (en) * 2012-02-09 2013-05-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Ceramic mixture for making brick
RU2568453C1 (en) * 2014-10-29 2015-11-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Raw mix for ceramic brick manufacturing
RU2567585C1 (en) * 2014-11-06 2015-11-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Raw mix for ceramic brick manufacture
RU2581588C1 (en) * 2015-03-18 2016-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) г. Новосибирск Mixture for making ceramic articles
CN105110810A (en) * 2015-09-01 2015-12-02 河南祥盛陶粒有限公司 Preparation process of ceramsite with high strength and hydrophobicity
RU2614341C1 (en) * 2015-09-21 2017-03-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Ceramic mass
CN108821621A (en) * 2018-05-23 2018-11-16 长安大学 A kind of light high-strength haydite and preparation method
CN108821621B (en) * 2018-05-23 2021-02-09 长安大学 Light high-strength ceramsite and preparation method thereof
CN113372129A (en) * 2021-07-20 2021-09-10 中国城市建设研究院有限公司 Hydrophobic light ceramsite prepared from restored soil and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2300507C1 (en) Ceramic mass
Thokchom et al. Effect of Si/Al ratio on performance of fly ash geopolymers at elevated temperature
Mohan et al. A review on use of crushed brick powder as a supplementary cementitious material
US11572310B2 (en) Ash-containing concrete composition
EP3241812A1 (en) Mortar or concrete produced with a hydraulic binder
Saleem et al. Clay bricks prepared with sugarcane bagasse and rice husk ash–A sustainable solution
Fatih et al. Utilization of fly ash in manufacturing of building bricks
Zerihun et al. Effect of agricultural crop wastes as partial replacement of cement in concrete production
CN107572972A (en) A kind of cement imitation wood and preparation method thereof
RU2361841C1 (en) Ceramic mass
Alonso et al. Viability of the use of construction and demolition waste aggregates in alkali-activated mortars
Nguyen et al. Fly ash-based geopolymer: green material in carbon-constrained society
RU2374206C1 (en) Raw mixture for making ceramic objects
CN109437796A (en) Discarded regenerative micro powder concrete preparation and application
Dasgupta et al. Paper pulp waste—A new source of raw material for the synthesis of a porous ceramic composite
CN106186958A (en) A kind of regenerative micro powder lightweight aggregate high-strength concrete and preparation method thereof
Ogundiran et al. The potential of binary blended geopolymer binder containing Ijero-Ekiti calcined kaolin clay and ground waste window glass
Nair et al. Biochar amended concrete for carbon sequestration
Uche A study on ordinary Portland cement blended with rice husk ash and metakaolin
Babako et al. Setting time and standard consistency of Portland cement binders blended with rice husk ash, calcium carbide and metakaolin admixtures
RU2646261C1 (en) Ceramic mass for manufacturing of the clinker brick
KR100468198B1 (en) Construction material composition using foundry waste sand and method of producing construction material using the composition
RU2286965C1 (en) Method of manufacturing magnesia binder
RU2090528C1 (en) Method of manufacturing aluminosilicate non-vitrified sand
CN113800804A (en) Light building wallboard with chrysotile mine stripped waste stone as aggregate and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080111