RU2672692C1 - Ceramic mixture - Google Patents

Ceramic mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2672692C1
RU2672692C1 RU2017143303A RU2017143303A RU2672692C1 RU 2672692 C1 RU2672692 C1 RU 2672692C1 RU 2017143303 A RU2017143303 A RU 2017143303A RU 2017143303 A RU2017143303 A RU 2017143303A RU 2672692 C1 RU2672692 C1 RU 2672692C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
represented
crushed
ceramic
aluminothermic
Prior art date
Application number
RU2017143303A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лариса Борисовна Сватовская
Людмила Леонидовна Масленникова
Игорь Александрович Нагинский
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" ФГБОУ ВО ПГУПС
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 образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" ФГБОУ ВО ПГУПС filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" ФГБОУ ВО ПГУПС
Priority to RU2017143303A priority Critical patent/RU2672692C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2672692C1 publication Critical patent/RU2672692C1/en

Links

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
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/04—Clay; Kaolin
    • 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
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/131—Inorganic additives
    • 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
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/1324—Recycled material, e.g. tile dust, stone waste, spent refractory material
    • 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
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/138—Waste materials; Refuse; Residues from metallurgical processes, e.g. slag, furnace dust, galvanic waste
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: invention relates to building materials and can be used in the manufacture of ceramic building materials, for example bricks. Ceramic mixture contains Cambrian clay, aluminothermic railway joint welding slag, with a module of size M=2.8, consisting of 90 % of hercynite represented by glandular spinel, and alumina, crushed combat of refractory shapes from aluminothermic welding of rails, represented by quartz sand with the remains of unburned organic binder to 3 %, screened on a No. 1 sieve, with the following proportions of components, %: Cambrian clay 69–74, indicated slag 3–5, said crushed battle of refractory molds 23–26.EFFECT: decrease in density and thermal conductivity.1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве керамических строительных материалов, например, кирпича.The invention relates to building materials and can be used in the manufacture of ceramic building materials, for example, brick.

Известны керамические массы, содержащие в качестве отощителя песок, металлургические шлаки и другие твердые техногенные продукты (М.И. Роговой «Технология искусственных пористых заполнителей и керамики». М., Стройиздат, 1974, с. 179-185).Ceramic masses are known that contain sand, metallurgical slag and other solid technogenic products as a cleaning agent (MI Rogovoy “Technology of artificial porous aggregates and ceramics”. M., Stroyizdat, 1974, p. 179-185).

Недостатком таких масс является высокое значение плотности и коэффициента теплопроводности.The disadvantage of such masses is the high density and thermal conductivity.

Наиболее близкой к предлагаемому составу является керамическая масса, содержащая кембрийскую глину и отощитель, в качестве которого используется шлак от алюминотермитной сварки стыков железнодорожных рельсов, с модулем крупности Мкр=2,8, состоящий на 90% из герцинита, представленного железистой шпинелью, и оксида алюминия при следующих соотношениях компонентов, мас. %Closest to the proposed composition is a ceramic mass containing Cambrian clay and a filler, which is used slag from aluminothermic welding of joints of railway rails, with a fineness modulus M cr = 2.8, consisting of 90% of hercinite represented by ferruginous spinel and oxide aluminum in the following ratios of components, wt. %

глина кембрийскаяclay cambrian 75-8575-85 указанный шлакspecified slag 15-2515-25

(RU №2610954, С04В 33/04, С04В 33/138, опубл. 17.02.2017 Бюл. №5).(RU No. 2610954, С04В 33/04, С04В 33/138, publ. 02.17.2017 Bull. No. 5).

Недостатком указанного состава является высокое значение плотности и коэффициента теплопроводности.The disadvantage of this composition is the high density and thermal conductivity.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение плотности и коэффициента теплопроводности керамической массы.The task of the invention is to reduce the density and thermal conductivity of the ceramic mass.

Технический результат достигается тем, что керамическая масса, содержащая кембрийскую глину и шлак от алюминотермитной сварки стыков железнодорожных рельсов, с модулем крупности Мкр=2,8, состоящий на 90% из герцинита, представленного железистой шпинелью, и оксида алюминия, дополнительно содержит дробленый бой огнеупорных форм от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов, представленный кварцевым песком с остатками невыгоревшего органического связующего до 3%, отсеянный на сите №1, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:The technical result is achieved by the fact that the ceramic mass containing Cambrian clay and slag from aluminothermic welding of the joints of railway rails, with a fineness modulus M cr = 2.8, consisting of 90% of hercinite, represented by ferruginous spinel, and aluminum oxide, additionally contains crushed battle refractory forms from aluminothermic welding of railway rails, represented by quartz sand with residues of unburned organic binder up to 3%, screened on sieve No. 1, with the following ratios of components, wt.%:

глина кембрийскаяclay cambrian 69-7469-74 указанный шлак от алюминотермитной сваркиspecified slag from aluminothermic welding 3-53-5 указанный дробленый бой огнеупорных формspecified crushed battle refractory forms 23-2623-26

Снижение плотности и коэффициента теплопроводности керамической массы объясняется высоким содержанием аморфизированного кремнезема в составе дробленого боя огнеупорных форм в сочетании с несгоревшими остатками органики, что приводит к более равномерной мелкопористой структуре керамической матрицы, влияющей на теплопроводность.The decrease in the density and thermal conductivity of the ceramic mass is explained by the high content of amorphized silica in the crushed battle of refractory forms in combination with unburned organic residues, which leads to a more uniform finely porous structure of the ceramic matrix, which affects the thermal conductivity.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Изделия изготавливаются по общепринятой технологии производства керамического кирпича пластическим формованием с обжигом при температуре плюс 1000°С.Products are manufactured according to the generally accepted technology for the production of ceramic bricks by plastic molding with firing at a temperature of plus 1000 ° C.

В качестве глинистого сырья для керамического кирпича может быть использована легкоплавкая красножгущаяся кембрийская глина любого месторождения, например, месторождения Красный Бор.As clay raw materials for ceramic bricks, low-melting, red-burning Cambrian clay of any deposit, for example, the Krasny Bor deposit, can be used.

В качестве отощителя используется шлак и дробленый бой огнеупорных форм - побочные продукты от алюминотермитной сварки стыков железнодорожных рельсов методом промежуточного литья. Алюминотермитная реакционная смесь содержит в стехиометрическом соотношении окалину, металлический алюминий в качестве восстановителя, легирующие добавки в виде ферросплавов и металлов и стальной наполнитель. При сгорании алюминотермитной смеси в керамических формах развивается температура до 3000°С, в связи с чем образуется шлак состоящий на 90% из герцинита - FeAl2O4 (представленного железистой шпинелью) и оксида алюминия, который подвергается дроблению и просеву на сите с ячейками 5 мм до достижения модуля крупности Мкр=2,8, и бой легко рассыпающихся керамических форм, состоящих из кварцевого песка и небольшого количества органического связующего (до 3%). Бой керамических форм при необходимости подвергается дроблению и отсеву на сите №1.Slag and crushed battle of refractory forms are used as an abrasive agent - by-products from aluminothermic welding of joints of railway rails by the method of intermediate casting. The aluminothermic reaction mixture contains in a stoichiometric ratio scale, metal aluminum as a reducing agent, alloying additives in the form of ferroalloys and metals, and a steel filler. During the combustion of the aluminothermic mixture in ceramic forms, a temperature of up to 3000 ° C develops, in connection with which slag is formed consisting of 90% of hercinite - FeAl 2 O 4 (represented by ferruginous spinel) and aluminum oxide, which is crushed and sieved on a sieve with cells 5 mm until reaching the fineness modulus M cr = 2.8, and the battle of easily crumbling ceramic forms consisting of quartz sand and a small amount of organic binder (up to 3%). The battle of ceramic forms, if necessary, is crushed and screened on sieve No. 1.

Образцы кирпича, отформованные вручную в формах размером 160×40×40 мм, сушили при температуре плюс 100°С до влажности 4-6% и обжигали при максимальной температуре плюс 1000°С с выдержкой не менее 1 часа. После обжига определялись следующие показатели образцов: плотность и коэффициент теплопроводности (ГОСТ 31359-2007). Результаты представлены в таблице.Brick samples manually molded in molds measuring 160 × 40 × 40 mm were dried at a temperature of plus 100 ° C to a moisture content of 4-6% and fired at a maximum temperature of plus 1000 ° C with a holding time of at least 1 hour. After firing, the following sample parameters were determined: density and thermal conductivity coefficient (GOST 31359-2007). The results are presented in the table.

Анализ результатов, приведенных в таблице, свидетельствует о том, что использование в качестве отощителя шлака и боя керамических форм от алюминотермитной сварки стыков железнодорожных рельсов, приводит к понижению плотности и коэффициента теплопроводности в сравнении со значениями, достигаемыми при использовании только одного шлака.An analysis of the results given in the table indicates that the use of ceramic forms as a slag and fight of ceramic forms from aluminothermic welding of the joints of railway rails leads to a decrease in the density and thermal conductivity in comparison with the values achieved using only one slag.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (2)

Керамическая масса, содержащая кембрийскую глину и шлак от алюминотермитной сварки стыков железнодорожных рельсов, с модулем крупности Мкр=2,8, состоящий на 90% из герцинита, представленного железистой шпинелью, и оксида алюминия, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит дробленый бой огнеупорных форм от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов, представленный кварцевым песком с остатками невыгоревшего органического связующего до 3%, отсеянный на сите №1, при следующих соотношениях компонентов, мас. %:Ceramic mass containing Cambrian clay and slag from aluminothermic welding of joints of railway rails, with a fineness modulus M cr = 2.8, consisting of 90% of hercinite represented by ferruginous spinel and aluminum oxide, characterized in that it additionally contains crushed refractory battle forms from aluminothermic welding of railway rails, represented by quartz sand with residues of unburned organic binder up to 3%, screened on sieve No. 1, with the following ratios of components, wt. %: глина кембрийскаяclay cambrian 69-7469-74 указанный шлак от алюминотермитной сваркиspecified slag from aluminothermic welding 3-53-5 указанный дробленый бой огнеупорных формspecified crushed battle refractory forms 23-2623-26
RU2017143303A 2017-12-11 2017-12-11 Ceramic mixture RU2672692C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143303A RU2672692C1 (en) 2017-12-11 2017-12-11 Ceramic mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143303A RU2672692C1 (en) 2017-12-11 2017-12-11 Ceramic mixture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2672692C1 true RU2672692C1 (en) 2018-11-19

Family

ID=64327953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017143303A RU2672692C1 (en) 2017-12-11 2017-12-11 Ceramic mixture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2672692C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2430064C1 (en) * 2010-03-15 2011-09-27 Автономное муниципальное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская академия государственного и муниципального управления" (АМОУ ВПО САГМУ) Ceramic mass for production of acid-resistant ware
RU2515645C1 (en) * 2013-03-13 2014-05-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Ceramic mass
RU2602622C1 (en) * 2015-05-20 2016-11-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Ceramic composition for making bricks
RU2610954C1 (en) * 2016-01-25 2017-02-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Ceramic mass
KR20170129493A (en) * 2016-05-17 2017-11-27 주식회사 선일로에스 Permeable and high strength clay brick manufactured by using welding slag and manufacturing method thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2430064C1 (en) * 2010-03-15 2011-09-27 Автономное муниципальное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарская академия государственного и муниципального управления" (АМОУ ВПО САГМУ) Ceramic mass for production of acid-resistant ware
RU2515645C1 (en) * 2013-03-13 2014-05-20 Юлия Алексеевна Щепочкина Ceramic mass
RU2602622C1 (en) * 2015-05-20 2016-11-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Ceramic composition for making bricks
RU2610954C1 (en) * 2016-01-25 2017-02-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Ceramic mass
KR20170129493A (en) * 2016-05-17 2017-11-27 주식회사 선일로에스 Permeable and high strength clay brick manufactured by using welding slag and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE202013011896U1 (en) Feuerbetonversatz containing a geopolymer binder system and the use of the offset
RU2412131C1 (en) Mixture for making ceramic bricks
RU2672692C1 (en) Ceramic mixture
RU2610954C1 (en) Ceramic mass
JP5769313B2 (en) Low thermal expansion insulation castable
JP4855874B2 (en) Non-oxidizing atmosphere kiln tools
Suvorov et al. High-temperature heat-insulating materials based on vermiculite
RU2354625C1 (en) Light-tone ceramic paste for facing brick
RU2388714C1 (en) Heat resistant brick mortar
RU2426707C1 (en) Heat insulation mass
RU2610015C1 (en) Refractory concrete mixture
RU2370468C1 (en) Thermal insulating mixture
RU2615200C1 (en) Heat-resistant concrete
RU2369579C1 (en) Fire-resistant composition for manufacturing mullite brick and plates
RU2684656C1 (en) Heat-insulating mass
JP7496011B1 (en) Manufacturing method of pure zircon cast-in-place sintered product and pure zircon cast-in-place sintered product
US20190308909A1 (en) Sintered ceramics
RU2460705C1 (en) Fire-resistant masonry admixture
KR20140103758A (en) Basic hot reparing material
RU2647541C1 (en) Raw mix for producing construction mortars and unfired construction products
RU2729475C1 (en) Mixture for making ceramic brick
SU947139A1 (en) Batch for making refractory
RU2720337C1 (en) Mixture for production of refractory structural ceramic material
RU2004517C1 (en) Ceramic mass for manufacture of building bricks
RU2259971C1 (en) Method of concrete mix preparation

Legal Events

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

Effective date: 20191212