RU2497780C1 - Raw material mixture for obtaining porous filler - Google Patents
Raw material mixture for obtaining porous filler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2497780C1 RU2497780C1 RU2012125142/03A RU2012125142A RU2497780C1 RU 2497780 C1 RU2497780 C1 RU 2497780C1 RU 2012125142/03 A RU2012125142/03 A RU 2012125142/03A RU 2012125142 A RU2012125142 A RU 2012125142A RU 2497780 C1 RU2497780 C1 RU 2497780C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- raw material
- silicon carbide
- mixture
- material mixture
- porous
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении искусственных пористых заполнителей для легких бетонов и теплоизоляционных засыпок.The invention relates to the production of building materials and can be used in the manufacture of artificial porous aggregates for lightweight concrete and insulating fillings.
В качестве заполнителей для легких бетонов используют природные и искусственные сыпучие пористые материалы с насыпной плотностью не более 1200 кг/м3 при крупности зерен до 5 мм (песок) и не более 1000 кг/м3 при крупности зерен 5…40 мм (щебень, гравий).As aggregates for lightweight concrete, natural and artificial bulk porous materials with a bulk density of not more than 1200 kg / m 3 with a grain size of up to 5 mm (sand) and not more than 1000 kg / m 3 with a grain size of 5 ... 40 mm (gravel, gravel).
Специально изготовленными пористыми заполнителями являются керамзит и его разновидности (шунгизит, зольный гравий, глинозольный керамзит и др.), аглопорит, шлаковая пемза, гранулированный шлак, вспученный перлит и вермикулит. Их специально получают в виде гравия, щебня и песка в результате термической обработки глинистого, зольного, шлакового и другого минерального сырья.Expanded porous aggregates are expanded clay and its varieties (shungizite, ash gravel, clay clay expanded clay, etc.), agloporite, slag pumice, granulated slag, expanded perlite and vermiculite. They are specially obtained in the form of gravel, crushed stone and sand as a result of heat treatment of clay, ash, slag and other mineral raw materials.
Известна сырьевая смесь для изготовления пористого заполнителя (а.с. СССР №1805117, МПК С04В 18/06, опубл. 30.03.1993г.), состоящая из кремнистой породы (трепел, диатомит, опока), щелочного гидроактиватора, нитратов и нитритов щелочных металлов, фтористого натрия.Known raw material mixture for the manufacture of porous aggregate (AS USSR No. 1805117, IPC С04В 18/06, publ. 03/30/1993), consisting of siliceous rock (tripoli, diatomite, flask), alkaline hydroactivator, nitrates and nitrites of alkali metals sodium fluoride.
Главной особенностью известной сырьевой смеси является то, что компаундом при вспенивании кремнистой породы для получения пористого заполнителя служат отходы производства.The main feature of the known raw material mixture is that the compound used for foaming siliceous rocks to produce porous aggregate is production waste.
Недостатком сырьевой смеси по А.с. №1805117 является необходимость вводить в компаунд кроме гидроактивизатора щелочного, получаемого из отработанного содового раствора, дополнительно дорогие дефицитные добавки нитраты щелочных металлов и фтористый натрий.The lack of raw mix according to A.S. No. 1805117 is the need to introduce in addition to the alkaline hydroactivator obtained from the spent soda solution, additionally expensive deficient additives are alkali metal nitrates and sodium fluoride.
Наиболее близкой к предлагаемой является сырьевая смесь для получения пористого заполнителя (патент РФ №1813080, МПК С04В 14/04, 18/04, опубл. 30.04.1993 г.), включающая кремнеземсодержащую горную породу в качестве заполнителя и шлак производства ферросилиция в качестве газообразователя.Closest to the proposed one is a raw material mixture for producing a porous aggregate (RF patent No. 1813080, IPC С04В 14/04, 18/04, publ. 04/30/1993), including silica-containing rock as a filler and ferrosilicon slag as a blowing agent .
Недостатком сырьевой смеси по патенту РФ №1813080 является его недостаточная прочность, обусловленная тем, что при высоких температурах обжига (1180-1250°С) не исключена возможность спекания гранул заполнителя.The disadvantage of the raw mix according to the patent of the Russian Federation No. 1813080 is its lack of strength, due to the fact that at high firing temperatures (1180-1250 ° C) the possibility of sintering of aggregate granules is not excluded.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении прочности пористого заполнителя путем уменьшения спекания заполнителя при снижении его водопоглощения и теплопроводности.The technical problem solved by the invention is to increase the strength of the porous aggregate by reducing sintering of the aggregate while reducing its water absorption and thermal conductivity.
Поставленная задача решается тем, что в сырьевой смеси для получения пористого заполнителя, как и в прототипе, используется кремнеземсодержащая горная порода и газообразователь. При этом в отличие от прототипа, в качестве газообразователя используют смесь оксида алюминия и карбида кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved in that in the raw material mixture to obtain a porous filler, as in the prototype, a silica-containing rock and a blowing agent are used. In this case, unlike the prototype, a mixture of aluminum oxide and silicon carbide is used as a blowing agent in the following ratio of components, wt.%:
Использование в качестве газообразователя смеси оксида алюминия и карбида кремния с преобладанием оксида алюминия обеспечит уменьшение спекания. Экспериментально установлено, что при заявляемом соотношении компонентов происходит снижение контакта между гранулами заполнителя. Оксид алюминия при спекании выдавливается на поверхность гранул, обволакивая их. Поскольку температура плавления оксида алюминия составляет 3000°С, что значительно выше температуры обжига заполнителя, то спекание гранул не происходит, а полученный в результате пористый материал обладает повышенной прочностью.The use of a mixture of alumina and silicon carbide with a predominance of alumina as a blowing agent will reduce sintering. It has been experimentally established that when the claimed ratio of the components, there is a decrease in contact between the aggregate granules. During sintering, aluminum oxide is squeezed onto the surface of the granules, enveloping them. Since the melting point of alumina is 3000 ° C, which is much higher than the temperature of the firing of the aggregate, sintering of the granules does not occur, and the resulting porous material has increased strength.
Кроме того, обеспечивается возможность повышения температуры вспенивания, что позволит увеличить коэффициент вспенивания, а это в свою очередь и приводит к уменьшению объемной массы и снижению коэффициентов водопоглощения, теплопроводности.In addition, it is possible to increase the foaming temperature, which will increase the foaming coefficient, and this, in turn, leads to a decrease in bulk mass and lower coefficients of water absorption, heat conductivity.
Пористый заполнитель с использованием предлагаемой сырьевой массы получают следующим образом.Porous aggregate using the proposed raw material mass is obtained as follows.
Горную кремнеземсодержащую породу (либо отходы ее) измельчают в шаровой мельнице. Измельченную породу смешивают с оксидом алюминия и карбидом кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%:Silica-containing rock (or its waste) is crushed in a ball mill. The crushed rock is mixed with alumina and silicon carbide in the following ratio of components, wt.%:
Из сырьевой смеси на тарельчатом грануляторе получают шарообразные гранулы заданного размера от 5 до 15 мм в диаметре. Сырцовые гранулы подсушивают при 100°С в течение 30 минут, нагревают до 600°С в течение 5 минут и обжигают при температуре вспенивания 1120-1250°С в течение 10 минут. В результате термохимических реакций окисления карбида кремния происходит выделение газообразных продуктов и происходит вспучивание минерального сырья при обжиге. При этом в процессе обжига материал гранул переходит в пиропластическое состояние, а оксид алюминия стремится к поверхности гранул, препятствуя их спеканию. Остывание вспученных масс производят в холодильнике, где происходит их охлаждение и утилизация тепла.Spherical granules of a given size from 5 to 15 mm in diameter are obtained from the raw material mixture on a plate granulator. Raw granules are dried at 100 ° C for 30 minutes, heated to 600 ° C for 5 minutes and fired at a foaming temperature of 1120-1250 ° C for 10 minutes. As a result of thermochemical reactions of oxidation of silicon carbide, gaseous products are released and mineral raw materials expand during firing. In this case, during the firing process, the material of the granules goes into a pyroplastic state, and alumina tends to the surface of the granules, preventing their sintering. The expanded masses are cooled in the refrigerator, where they are cooled and heat is recovered.
Предлагаемое технологическое решение позволяет использовать не только стекловатые вулканические породы (перлиты, витрозиты, пеплы или витрокластические туфы), а широко распространенные магматические породы кислого и среднего состава (граниты, диориты, дациты, андезиты и т.д.) без их предварительного переплавления для получения стеклогранулята (сырья для пеностекла). Такие породы имеют низкую температуру плавления, поэтому из шихты на их основе можно изготавливать пористый материал путем однократного нагревания (совмещая процессы ее плавления и вспенивания).The proposed technological solution allows the use of not only glassy volcanic rocks (perlite, vitrosite, ashes or vitroclastic tuffs), but widespread igneous rocks of acidic and medium composition (granites, diorites, dacites, andesites, etc.) without preliminary melting to obtain glass granules (raw materials for foam glass). Such rocks have a low melting point; therefore, a porous material can be made from a mixture based on them by single heating (combining the processes of its melting and foaming).
Это дает двукратное уменьшение затрат энергии по сравнению с производством азерита или получением пеностекла по традиционной двухстадийной технологии.This gives a two-fold reduction in energy costs compared with the production of Azerite or the production of foam glass according to the traditional two-stage technology.
Важный новый элемент предлагаемого решения - возможность использования для производства строительного материала многотоннажных отходов переработки магматических пород (отсевы от дробления на щебень, отвальные хвосты и шламы горно-обогатительных комбинатов), а не специально сваренных стеклогранулятов из дефицитных материалов.An important new element of the proposed solution is the possibility of using large-tonnage waste from igneous rocks for the production of building material (screenings from crushing to gravel, dump tailings and slimes of mining and processing plants), and not specially welded glass granules from scarce materials.
Пример конкретного изготовления пористого заполнителя из заявляемой сырьевой массы.An example of a specific manufacture of a porous aggregate from the inventive feedstock.
Исходное сырье доставляют автомашинами и подают в приемные бункеры, затем дозируют компоненты шихты для получения нужной дозировки газообразователя, одновременно, по пути следования транспортерной ленты происходит электромагнитная сепарация сырья для удаления металлических включений. В первом сушильном барабане происходит сушка сырья и его первичное перемешивание. Затем шихта подается в виброцентробежные мельницы, где происходит дезинтеграция и механохимическая активация шихты до необходимой кондиции. На тарельчатых грануляторах формуются гранулы, которые подаются в сушильную камеру, где на сеточном конвейере гранулы обдуваются постоянным потоком нагретого воздуха. Нагрев воздуха до температуры 400-450оС осуществляется благодаря предварительному проходу его через охлаждающие элементы печей и отбору от них тепла. Нагретые гранулы попадают в нижнюю часть аппарата, где распределительным устройством подаются в обжиговую печь. Нагретые гранулы, движимые в монослое кольцевым подом, дополнительно нагреваются с помощью металлических нагревателей до температуры 1180С. После обжига гранулы попадают в холодильник, где происходит их охлаждение и утилизация тепла.The feedstock is delivered by automobiles and fed to the receiving hoppers, then the charge components are dosed to obtain the desired dosage of the blowing agent, at the same time, electromagnetic separation of the feedstock occurs along the conveyor belt to remove metal impurities. In the first drying drum, the raw materials are dried and mixed for the first time. Then, the charge is fed to vibrocentrifugal mills, where the disintegration and mechanochemical activation of the mixture takes place to the necessary condition. Granular pellets are formed on dish-shaped granulators, which are fed into a drying chamber, where granules are blown on a mesh conveyor by a constant stream of heated air. Air heating to a temperature of 400-450 ° C is carried out by pre its passage through the cooling elements of the furnace and selecting from them of heat. The heated granules fall into the lower part of the apparatus, where they are fed into the kiln with a distribution device. Heated granules moved in a monolayer ring hearth are additionally heated with metal heaters to a temperature of 1180C. After firing, the granules fall into the refrigerator, where they are cooled and heat is recovered.
Примеры конкретного состава сырьевой смеси.Examples of the specific composition of the raw mix.
Состав 1.Composition 1.
альбитофир - 67%albitofir - 67%
диабаз - 28%diabase - 28%
оксид алюминия - 4,5%aluminum oxide - 4.5%
карбид кремния - 0,5%silicon carbide - 0.5%
В данном составе альбитофир и диабаз - кремнеземсодержащие горные породы.In this composition, albitophyre and diabase are siliceous rocks.
Состав 2.Composition 2.
Гранит - 95%Granite - 95%
Оксид алюминия - 4%Alumina - 4%
Карбид кремния - 1%Silicon Carbide - 1%
В данном составе гранит - кремнеземсодержащая горная порода. При применении данной смеси увеличивается прочность полученного материала.In this composition, granite is a silica-containing rock. When using this mixture, the strength of the obtained material increases.
Состав 3.Composition 3.
Диорит - 96%Diorite - 96%
Оксид алюминия - 3,5%Alumina - 3.5%
Карбид кремния - 0,5%Silicon Carbide - 0.5%
В данном составе диорит - кремнеземсодержащая горная порода. При применении данной смеси идет снижение температуры обработки.In this composition, diorite is a silica-containing rock. When using this mixture, the processing temperature is reduced.
Важнейшие потребительские свойства продукта, полученного из предлагаемой сырьевой смеси:The most important consumer properties of the product obtained from the proposed raw mix:
- высокая прочность при сдавливании;- high compressive strength;
- низкая теплопроводность;- low thermal conductivity;
- низкое водопоглощение;- low water absorption;
- высокие звукоизоляционные свойства;- high soundproof properties;
- высокая устойчивость к низким температурам;- high resistance to low temperatures;
- негорючесть, нетоксичность.- incombustibility, non-toxicity.
Для изготовления пористого заполнителя из заявляемой массы можно использовать многотоннажные отходы кремнеземсодержащих горных пород - отходы от производства щебня в виде отсевов, складированных в терриконах, и в виде пылевидных отсевов, складированных в шламбассейнах. При этом в качестве газообразователя также можно использовать отходы производства. Например, оксид алюминия содержится в отходах Ачинского глиноземного комбината, а карбид кремния - в отходах Волжского абразивного завода. Необходимое процентное соотношение ингредиентов в этом случае получают путем дозирования.For the manufacture of porous aggregate from the claimed mass, it is possible to use large-tonnage waste of siliceous rocks - waste from the production of crushed stone in the form of screenings stored in heaps and in the form of dusty screenings stored in slurry pools. At the same time, production waste can also be used as a blowing agent. For example, aluminum oxide is contained in the waste from the Achinsk Alumina Refinery, and silicon carbide is contained in the waste from the Volzhsky Abrasive Plant. The required percentage of ingredients in this case is obtained by dosing.
Таким образом, при изготовлении строительного материала из заявляемой сырьевой смеси утилизируются отходы горнорудного производства, загрязняющие окружающую среду.Thus, in the manufacture of building material from the inventive raw material mixture, mining waste that pollutes the environment is utilized.
Кроме того, получаемый материал является одновременно как теплоизоляционным, так и конструкционным материалом, обеспечивая существенную экономию.In addition, the resulting material is both thermal insulation and structural material, providing significant savings.
Предлагаемая сырьевая масса обеспечивает возможность выпуска легкого строительного теплоизоляционного материала в виде блоков стандартных размеров, что позволяет использовать его как традиционный кладочный материал, причем его теплотехнические и прочностные характеристики позволяют уменьшить расход обыкновенного кирпича в пять раз, при неизменной тепловой защите конструкций, что снижает стоимость строительных работ на 20-30%.The proposed raw material mass makes it possible to produce lightweight building heat-insulating material in the form of blocks of standard sizes, which makes it possible to use it as a traditional masonry material, and its thermotechnical and strength characteristics make it possible to reduce the consumption of ordinary brick by a factor of five, with constant thermal protection of structures, which reduces the cost of building 20-30% of jobs.
Основные характеристики материала, полученного из заявляемой сырьевой смеси приведены в таблице 1.The main characteristics of the material obtained from the inventive raw mix are shown in table 1.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012125142/03A RU2497780C1 (en) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | Raw material mixture for obtaining porous filler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012125142/03A RU2497780C1 (en) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | Raw material mixture for obtaining porous filler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2497780C1 true RU2497780C1 (en) | 2013-11-10 |
Family
ID=49683040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012125142/03A RU2497780C1 (en) | 2012-06-18 | 2012-06-18 | Raw material mixture for obtaining porous filler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2497780C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1073199A1 (en) * | 1981-12-15 | 1984-02-15 | Научно-Исследовательский Институт Камня И Силикатов | Composition for making foamed glass |
SU1730075A1 (en) * | 1990-04-10 | 1992-04-30 | Институт геологии и геофизики СО АН СССР | Raw mix for preparing porous filling material |
JP2001253740A (en) * | 2000-03-08 | 2001-09-18 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Artificial aggregate and its production process |
CN101357828B (en) * | 2008-09-16 | 2010-12-15 | 北京瑞吉达科技有限公司 | Method for preparing lightweight aggregate and inorganic insulation using product thereon as main insulation source |
RU2412125C1 (en) * | 2009-10-20 | 2011-02-20 | Владислав Алексеевич Кутолин | Crude mixture for making light concrete aggregates and method of making said aggregates |
-
2012
- 2012-06-18 RU RU2012125142/03A patent/RU2497780C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1073199A1 (en) * | 1981-12-15 | 1984-02-15 | Научно-Исследовательский Институт Камня И Силикатов | Composition for making foamed glass |
SU1730075A1 (en) * | 1990-04-10 | 1992-04-30 | Институт геологии и геофизики СО АН СССР | Raw mix for preparing porous filling material |
JP2001253740A (en) * | 2000-03-08 | 2001-09-18 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Artificial aggregate and its production process |
CN101357828B (en) * | 2008-09-16 | 2010-12-15 | 北京瑞吉达科技有限公司 | Method for preparing lightweight aggregate and inorganic insulation using product thereon as main insulation source |
RU2412125C1 (en) * | 2009-10-20 | 2011-02-20 | Владислав Алексеевич Кутолин | Crude mixture for making light concrete aggregates and method of making said aggregates |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102060562B (en) | Preparation method of ceramic granules | |
RU2333176C1 (en) | Method for obtaining construction material | |
RU2478084C2 (en) | Composition for producing water-resistant porous aggregate | |
KR101794362B1 (en) | Ore fine agglomerate to be used in sintering process and production process of ore fines agglomerate | |
RU2397967C1 (en) | Method of making semi-finished product for producing construction materials | |
ES2537209T3 (en) | Process for the production of a agglomerate of fine material containing metal oxide for use as a blast furnace feed material | |
US20160053162A1 (en) | Method of manufacturing of light ceramic proppants and light ceramic proppants | |
CN107353032B (en) | Foamed ceramic insulation board taking industrial inorganic hazardous wastes and refractory clay tailings as raw materials and preparation method thereof | |
CN101851110B (en) | Method for preparing light building material ceramic particle by utilizing slate sawn mud | |
CN107915471A (en) | A kind of light thermal-insulation aggregate and method that iron-stone tailing is prepared using large-sized rotary kiln | |
JP4554217B2 (en) | Method for producing hydraulic iron ore cement clinker | |
RU2497780C1 (en) | Raw material mixture for obtaining porous filler | |
JP3074246B2 (en) | Method for producing high-strength inorganic foam | |
RU100073U1 (en) | TECHNOLOGICAL LINE FOR PRODUCING GRANULATED FOAM-CERAMIC MATERIAL | |
RU2451644C1 (en) | Method of producing structural heat-insulating foamed glass | |
CN106242335B (en) | A method of producing high performance structures lightweight aggregate using copper ashes | |
US20210363057A1 (en) | Novel method of producing improved lightweight ceramic sand and uses thereof | |
RU2452704C2 (en) | Method to produce semi-finished product for manufacturing of building material | |
RU2528814C2 (en) | Method to produce glass haydite and porous ceramics from fossil meal and silica clay | |
RU2294902C1 (en) | Method of production of the granulated foamed glass | |
RU2671582C1 (en) | Method of producing heat-insulating material - foam glass and mixture for production thereof | |
RU2563861C1 (en) | Method to produce fine granulated glass foam ceramic material | |
CN107117975B (en) | A kind of alumina silicate lightweight gunning refractory and preparation method thereof | |
RU2326841C2 (en) | Method of obtaining granulate for making foam glass and foam glass crystal materials | |
RU2225373C1 (en) | Method of manufacturing foamed silicate blocks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170619 |
|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -MM4A- IN JOURNAL 10-2018 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20190312 |