RU2605212C1 - Шихта для производства пористого материала "пенозол" - Google Patents

Шихта для производства пористого материала "пенозол" Download PDF

Info

Publication number
RU2605212C1
RU2605212C1 RU2015120430/03A RU2015120430A RU2605212C1 RU 2605212 C1 RU2605212 C1 RU 2605212C1 RU 2015120430/03 A RU2015120430/03 A RU 2015120430/03A RU 2015120430 A RU2015120430 A RU 2015120430A RU 2605212 C1 RU2605212 C1 RU 2605212C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
porous material
charge
mixture
coal
aluminosilicate
Prior art date
Application number
RU2015120430/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Леонид Михайлович Делицын
Валерий Сергеевич Бакунов
Николай Евгеньевич Коробов
Василий Михайлович Короткий
Светлана Валентиновна Сударева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН)
Priority to RU2015120430/03A priority Critical patent/RU2605212C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2605212C1 publication Critical patent/RU2605212C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/22—Glass ; Devitrified glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/32—Carbides; Nitrides; Borides ; Silicides
    • C04B14/322—Carbides
    • C04B14/324—Silicon carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/10—Burned or pyrolised refuse
    • C04B18/105—Gaseous combustion products or dusts collected from waste incineration, e.g. sludge resulting from the purification of gaseous combustion products of waste incineration
    • C04B18/106—Fly ash from waste incinerators
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технологии строительных материалов, более конкретно к подготовке шихты для производства пористого материала и изделий на его основе для промышленной и строительной индустрии. Шихта для производства пористого материала содержит, мас.%: алюмосиликатную золу угольных ТЭС 78-92, порошкообразный карбид кремния фракции 0,1-300 мкм 0,1-0,8, порошкообразный стеклобой фракции 0,1-300 мкм - остальное. Технический результат - повышение прочности пористого материала, полученного из шихты, при одновременном снижении объемного веса и влагопроницаемости пористого материала. 1 ил., 1 пр.

Description

Изобретение относится к технологии строительных материалов, более конкретно к подготовке шихты для производства пористого материала и изделий на его основе для промышленной и строительной индустрии.
Известна шихта для производства пористого заполнителя, содержащая, мас.%: глина монтмориллонитовая 35,0-38,0; уголь 5,0-6,0; доломит 36,0-50,0 (см. патент SU №1161500, 1985).
Пористый заполнитель на основе известной шихты обладает сравнительно низкой прочностью.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является шихта для производства пористого материала, содержащая алюмосиликатные и углеродсодержащие ингредиенты (см. патент РФ №2400450, опубл. 27.09.2010 - прототип).
Известная шихта предназначена для производства пористого заполнителя для бетонных изделий. Особенностью известной шихты является ее состав, включающий алюмосиликатные и углеродсодержащие ингредиенты в виде глины монтмориллонитовой, угля, доломита и кварцевого песка при следующем соотношении компонентов, мас.%:
глина монтмориллонитовая 86,0-87,0
уголь 5,0-6,0
доломит 2,0-3,0
кварцевый песок 0,5-6,0
Для указанной шихты прочность на сжатие полученного из нее пористого материала достигает 5,0 МПа, что является недостаточным, например, при производстве ряда изделий для промышленной и строительной индустрии (плиты, кирпичи, трубы).
Технический результат состоит в повышении прочности пористого материала, полученного из шихты на основе алюмосиликатных и углеродсодержащих ингредиентов, при одновременном снижении объемного веса и влагопроницаемости пористого материала.
Технический результат достигается тем, что шихта для производства пористого материала, содержащая алюмосиликатные и углеродсодержащие ингредиенты, согласно изобретению, включает алюмосиликатную золу угольных ТЭС, порошкообразные стеклобой и карбид кремния фракции 0,1 - 300 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
алюмосиликатная зола угольных ТЭС 78-92
карбид кремния 0,1-0,8
стеклобой остальное
Предложенная шихта для производства пористого материала по преимуществу содержит:
- алюмосиликатную золу угольных ТЭС, содержащую, мас.%: SiO2 45-60; Al2O3 18-30; Fe2O3 5-10; СаО 1-5; MgO 0,5-2; Na2O 0,2-0,7; K2O 0,5-2,2; углерод (недожог) 4-15;
- карбид кремния порошкообразный;
- стеклобой, содержащий, мас.%: SiO2 58-72: Al2O3+Fe2O3 1,5-5.0; СаО+MgO 4-10; Na2O 9-18; SO3<0,5.
Добавление в шихту стеклобоя повышает в золе общее содержание Na2O сверх указанного количества и SiO2 до 72 мас.% и более, а добавление порошкообразного карбида кремния в указанном количестве способствует эффективному образованию пор в материале при термической обработке полуфабрикатов изделий в туннельной печи.
Проведенные в ОИВТ РАН экспериментальные исследования по технологии подготовки шихты для производства указанного пористого материала в соответствии с предложенным техническим решением показали, что технический результат достигается при указанном незначительном количестве карбида кремния, а при содержании алюмосиликатной золы угольных ТЭС в сравнительно широком диапазоне 78-92 мас.% обеспечиваются максимальные значения прочности, минимальные объемный вес и влагопроницаемость пористого материала, полученного из данной шихты.
Поскольку алюмосиликатные золы угольных ТЭС представляют собой порошкообразный стеклокристаллический материал фракции 0,1-300 мкм, то их дополнительное измельчение не требуется. Фракции золы более 300 мкм отсеиваются и в состав шихты не вводятся, поскольку их присутствие создает локальные не вспененные участки пористого материала, снижающие его качество. Стеклобой готовится в виде порошка фракционного состава меньше 300 мкм. Карбид кремния также используется в виде порошка фракционного состава 0,1-300 мкм.
При подготовке шихты компоненты смешиваются в указанном соотношении, и полученная смесь увлажняется до влажности 10-12%. Из нее формуются полуфабрикаты изделий (плиты, кирпичи, трубы и др.), которые подвергаются термической обработке в туннельной печи при температуре 1130-1180°С в течение 60-90 мин.
Пример конкретного выполнения.
Приготавливают шихту для производства пористого материала, включающую:
- 90 мас.% золы Каширской ГРЭС, содержащей, мас.%: SiO2 50,0; Al2O3 21,5; Fe2O3 7,44; СаО 2,12; MgO 1,32; Na2O 0,65; K2O 1,84; углерод (недожог) 4,5;
- 0,6 мас.% карбида кремния;
- стеклобой (остальное), содержащий, мас.%: SiO2 70,0; Al2O3 + Fe2O3 2,1; СаО + MgO 9,5; Na2O 13,6; SO3 - 0,15.
Полученную шихту перемешивают в шаровой мельнице в течение 30 мин и увлажняют до влажности 10-12%. Из полученного полуфабриката шихты формуют бруски размером 113×64×14 мм (объем 101,2 см3) с объемным весом 1,015 г/см3. В результате термической обработки заготовок получены образцы пористого материала размером 125×83×25 см (объем 260 см3) при объемном весе 0,28-0,32 г/см3 - увеличение объема пористого материала по сравнению с полуфабрикатом в 2,6 раза. Морозостойкость полученного пористого материала 35 циклов, теплопроводность 0,2-0,4 Вт/м.К, а прочность отвечает прочности для стандартного строительного керамического кирпича марки 100-120, что соответствует прочности на сжатие 8-12 МПа. Полученный пористый материал характеризуется замкнутыми порами, плавает на воде, не поглощая ее длительное время.
На прилагаемой фиг. 1А, Б, В представлены образцы полуфабриката до обжига в виде бруска А из приготовленной шихты, пористого материала в виде бруска Б после термической обработки полуфабриката и поперечное сечение В бруска.
Такое выполнение изобретения обеспечивает получение из предложенной сравнительно дешевой шихты пористого материала и изделий на его основе для промышленной и строительной индустрии при одновременном упрощении технологии производства готовых изделий (плиты, кирпичи, трубы и др.). При этом основой предложенной шихты являются широкодоступные стеклобой и шлакозольные отходы угольных ТЭС, запасы которых исчисляется миллионами тонн.

Claims (1)

  1. Шихта для производства пористого материала, содержащая алюмосиликатные и углеродсодержащие ингредиенты, отличающаяся тем, что включает алюмосиликатную золу угольных ТЭС, порошкообразные стеклобой и карбид кремния фракции 0,1-300 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
    алюмосиликатная зола угольных ТЭС 78-92 карбид кремния 0,1-0,8 стеклобой остальное
RU2015120430/03A 2015-05-29 2015-05-29 Шихта для производства пористого материала "пенозол" RU2605212C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015120430/03A RU2605212C1 (ru) 2015-05-29 2015-05-29 Шихта для производства пористого материала "пенозол"

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015120430/03A RU2605212C1 (ru) 2015-05-29 2015-05-29 Шихта для производства пористого материала "пенозол"

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2605212C1 true RU2605212C1 (ru) 2016-12-20

Family

ID=58697351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015120430/03A RU2605212C1 (ru) 2015-05-29 2015-05-29 Шихта для производства пористого материала "пенозол"

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2605212C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01301569A (ja) * 1989-04-07 1989-12-05 Sekisui Chem Co Ltd セラミック発泡体の製造方法
JPH0741343A (ja) * 1993-06-15 1995-02-10 Masaki Saito 石炭灰を主材とした人工軽量骨材
RU2107668C1 (ru) * 1995-12-07 1998-03-27 Акционерное общество Челябинский металлургический комбинат "Мечел" Способ производства искусственного пористого заполнителя
RU2400450C1 (ru) * 2009-09-21 2010-09-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Шихта для производства пористого заполнителя
CN102584318A (zh) * 2012-03-16 2012-07-18 北京科技大学 一种含Cr钢渣制备多孔保温材料的方法
RU2479518C1 (ru) * 2011-09-13 2013-04-20 Учреждение Российской академии наук Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения РАН (Институт геологии и минералогии СО РАН, ИГМ СО РАН) Сырьевая смесь для производства легкого заполнителя бетонов (пенозола)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01301569A (ja) * 1989-04-07 1989-12-05 Sekisui Chem Co Ltd セラミック発泡体の製造方法
JPH0741343A (ja) * 1993-06-15 1995-02-10 Masaki Saito 石炭灰を主材とした人工軽量骨材
RU2107668C1 (ru) * 1995-12-07 1998-03-27 Акционерное общество Челябинский металлургический комбинат "Мечел" Способ производства искусственного пористого заполнителя
RU2400450C1 (ru) * 2009-09-21 2010-09-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Шихта для производства пористого заполнителя
RU2479518C1 (ru) * 2011-09-13 2013-04-20 Учреждение Российской академии наук Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения РАН (Институт геологии и минералогии СО РАН, ИГМ СО РАН) Сырьевая смесь для производства легкого заполнителя бетонов (пенозола)
CN102584318A (zh) * 2012-03-16 2012-07-18 北京科技大学 一种含Cr钢渣制备多孔保温材料的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Phonphuak et al. Utilization of waste glass to enhance physical–mechanical properties of fired clay brick
Sutas et al. Effect of rice husk and rice husk ash to properties of bricks
RU2705646C1 (ru) Бесцементное вяжущее вещество и его применение
JP6530890B2 (ja) 高強度セメントモルタル組成物及び高強度セメントモルタル硬化体の製造方法
Zuda et al. Alkali-activated aluminosilicate composite with heat-resistant lightweight aggregates exposed to high temperatures: Mechanical and water transport properties
KR101818143B1 (ko) 무수축 무시멘트 모르타르 조성물
EP3129201B1 (en) Process for the preparation of masonry composite materials
KR101859704B1 (ko) 염화칼슘이 첨가된 고로슬래그 기반의 무시멘트 결합재
KR20200125141A (ko) 레미콘 회수수로 프리웨팅시킨 인공경량잔골재를 포함하는 고강도 경량 모르타르 조성물
KR20140015648A (ko) 1종 조강형 시멘트를 사용한 고강도 콘크리트 조성물 및 콘크리트
JP2007055843A (ja) セメント添加材
KR101658887B1 (ko) 금광미를 이용한 경량골재 제조 방법
RU2605212C1 (ru) Шихта для производства пористого материала &#34;пенозол&#34;
Bhasin et al. Effect of pyrophyllite additions on sintering characteristics of fly ash based ceramic wall tiles
KR101612615B1 (ko) 페로실리콘 산업부산물 혼합 콘크리트 조성물
Rodrigues et al. Technological properties of a self-bloating clay and expanded-clay aggregate for the production of lightweight concrete
KR101669564B1 (ko) 무시멘트 결합재 및 이의 제조방법
KR101640804B1 (ko) 응결시간 지연제를 포함하는 무시멘트 결합재 및 이의 제조방법
RU2638996C2 (ru) Шихта для получения глинозольного кирпича
KR102028612B1 (ko) 오니를 활용한 고강도 경량 콘크리트 조성물
RU2520308C1 (ru) Керамическая масса для изготовления облицовочной плитки
KR101202025B1 (ko) 괴재 슬래그를 이용한 모르타르 조성물
JP6055367B2 (ja) 流動性改善型クリンカー
RU2593509C1 (ru) Состав смеси для получения безобжигового зольного гравия
Sangsuk et al. Recycling limestone dust waste for Thai pottery production