RU2758052C1 - Ceramic mass for brick production - Google Patents
Ceramic mass for brick production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2758052C1 RU2758052C1 RU2021109322A RU2021109322A RU2758052C1 RU 2758052 C1 RU2758052 C1 RU 2758052C1 RU 2021109322 A RU2021109322 A RU 2021109322A RU 2021109322 A RU2021109322 A RU 2021109322A RU 2758052 C1 RU2758052 C1 RU 2758052C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ceramic
- clay
- tio
- production
- ceramic mass
- Prior art date
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
- C04B33/13—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)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству стеновых керамических изделий и может быть использовано в технологии изготовления керамического кирпича.The invention relates to the production of wall ceramic products and can be used in the technology of manufacturing ceramic bricks.
Известна керамическая масса для изготовления строительных изделий, преимущественно облицовочной плитки следующего состава, мас. %: глина 14,0-40,0; шлак никелевого производства 51,0-78,0; вода-остальное (SU606841U, опубл. 15.05.1978). Недостатками данного изобретения является сравнительно низкая прочность на сжатие (20,2-31,2МПа) и морозостойкость изделий (75-120 циклов).Known ceramic mass for the manufacture of building products, mainly facing tiles of the following composition, wt. %: clay 14.0-40.0; slag of nickel production 51.0-78.0; water-rest (SU606841U, publ. 05/15/1978). The disadvantages of this invention are the relatively low compressive strength (20.2-31.2 MPa) and frost resistance of products (75-120 cycles).
Наиболее близкой к заявленной керамической массе для получения кирпича является сырьевая смесь для изготовления облицовочной плитки, содержащая глину, шлак никелевого производства, воду, дополнительно включает шлак свинцовой плавки при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина - 43,0-48,0; шлак никелевого производства - 36,0-38,0; шлак свинцовой плавки - 8,0-10; вода - 6,0-11,0. (RU2358947C1, опубл. 20.02.2008).Closest to the claimed ceramic mass for producing bricks is a raw mixture for the manufacture of facing tiles, containing clay, nickel production slag, water, additionally includes lead smelting slag with the following ratio of components, wt%: clay - 43.0-48.0; slag of nickel production - 36.0-38.0; lead smelting slag - 8.0-10; water - 6.0-11.0. (RU2358947C1, publ. 20.02.2008).
Из керамической массы данного состава были изготовлены образцы и определены их физико-механические и декоративные свойства. Полученные из керамической массы образцы показали сравнительно низкую прочность на сжатие (25,3 МПа) и морозостойкость (200-220 циклов) (см. Табл.3).Samples were made from a ceramic mass of this composition and their physical, mechanical and decorative properties were determined. The samples obtained from the ceramic mass showed relatively low compressive strength (25.3 MPa) and frost resistance (200-220 cycles) (see Table 3).
Технической задачей является изготовление керамической массы для получения кирпича, характеризующейся повышенной механической прочностью и морозостойкостью.The technical task is to manufacture a ceramic mass to obtain a brick, characterized by increased mechanical strength and frost resistance.
Техническая задача решается тем, что керамическая масса для получения кирпича включает глину Халиловского месторождения и добавку, а именно шлак никелевого производства комбината «Южуралникель» при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical problem is solved by the fact that the ceramic mass for producing bricks includes clay from the Khalilovsky deposit and an additive, namely nickel slag from the Yuzhuralnickel plant with the following ratio of components, wt%:
Используемая добавка - шлак никелевого производства имеет следующий химический состав, мас.%: SiO2 - 48,79; СаО - 18,36; МgO - 13,15; Fe2О3общ -11,28; Al2O3 - 5,9; MnO - 0,334; K2O - 0,25; TiO2 - 0,24; P2O5 - 0,24; Na2O - 0,21; Sобщ - 0,186; п.п.п.-1,06. В качестве глинистого сырья используется легкоплавкая глина Халиловского месторождения с числом пластичности 25, содержащая, мас.%: SiO2 - 49,5; Al2O3 - 20,79; Fe2О3общ - 7,04; МgO - 2,75; СаО - 2,71; K2O -1,74; TiO2 - 1,07; Na2O - 0,53; MnO - 0,086; P2O5 - 0,26; Sобщ - 0,056; п.п.п.- 13,468.Used additive - nickel production slag has the following chemical composition, wt.%: SiO 2 - 48.79; CaO - 18.36; MgO 13.15; Fe 2 About 3total -11.28; Al 2 O 3 5.9; MnO 0.334; K 2 O 0.25; TiO 2 0.24; P 2 O 5 - 0.24; Na 2 O - 0.21; S total - 0.186; p.p.-1.06. Low-melting clay of the Khalilovskoye field with a plasticity number of 25, containing, wt%: SiO 2 - 49.5; Al 2 O 3 - 20.79; Fe 2 About 3total - 7.04; MgO 2.75; CaO - 2.71; K 2 O -1.74; TiO 2 - 1.07; Na 2 O - 0.53; MnO 0.086; P 2 O 5 - 0.26; S total - 0.056; p.p. - 13.468.
Для получения изделий из разработанной керамической массы применялась традиционная технология производства кирпича. Глина предварительно обезвоживалась в сушильном шкафу при температуре 100-110 оС до постоянной массы, затем подвергалась тонкому помолу в лабораторной шаровой мельнице до полного прохождения через сито с размером отверстий 0,315 мм. Отдельно подготовленный по аналогичной методике шлак просеивался до полного прохождения через сито с размером отверстий 0,1 мм. Компоненты дозировались, перемешивались первоначально всухую, а затем масса увлажнялась до формовочной влажности 22 % и вылеживалась в эксикаторе в течение суток для равномерного распределения влаги и набухания глинистых частиц. Из приготовленной массы формовались образцы с помощью специальной формы - кубиков размером 20х20х20 мм. Затем образцы высушивались в сушильном шкафу и обжигались в лабораторной муфельной электропечи при температуре 1050 оСTo obtain products from the developed ceramic mass, the traditional brick production technology was used. Clay previously dehydrated in a drying oven at a temperature of 100-110 o C to constant weight, and then subjected to fine grinding in a laboratory ball mill until complete passage through a sieve of 0.315 mm. Slag prepared separately by a similar method was sieved until it passed through a sieve with a hole size of 0.1 mm. The components were dosed, mixed initially dry, and then the mass was moistened to a molding moisture content of 22% and aged in a desiccator for a day for uniform moisture distribution and swelling of clay particles. Samples were molded from the prepared mass using a special shape - cubes measuring 20x20x20 mm. The samples were then dried in an oven and baked in a laboratory muffle furnace at 1050 C.
В таблице 1 приведены составы предлагаемых керамических масс и прототипа. В таблице 2 представлены химические составы предлагаемых керамических масс и прототипа.Table 1 shows the compositions of the proposed ceramic mixes and the prototype. Table 2 shows the chemical compositions of the proposed ceramic mixes and the prototype.
Таблица 1 Составы керамических массTable 1 Compositions of ceramic masses
Таблица 2 Химические составы предлагаемых керамических масс и прототипаTable 2 Chemical compositions of the proposed ceramic mixes and prototype
Согласно [Августиник, А.И. Керамика [Текс]: учеб для вузов/ А.И. Августиник.- М.:Стройиздат,1975.-592с.] по количеству Al2O3+TiO2 можно косвенно оценивать спекаемость керамического кирпича и его качество - с увеличением содержания Al2O3 + TiO2 повышается прочность. Так же положительное влияние на прочность оказывает количественное содержание оксида железа - Fe2О3 [Ефимов, А.И. Высокопрочный керамический кирпич с железосодержащими добавками, улучшающие реологию и спекание глинистых пород Текст. / А.И. Ефимов // Строительные материалы. -2000. — № 4. С. 15 - 16.]. Из таблицы 2 видно, что отношение (Al2O3+TiO2)/Fe2О3 для прототипа составляет 1,59, для предлагаемых керамических масс это отношение варьируется в пределах от 2,3 до 2,5. Из расчетов можно сделать вывод от том, что прочность образцов из предлагаемых керамических масс в среднем на 30 % увеличится по сравнению с прототипом.According to [Avgustinik, A.I. Ceramics [Tex]: textbook for universities / A.I. Avgustinik.- M.: Stroyizdat, 1975.-592s.] By the amount of Al 2 O 3 + TiO 2, one can indirectly evaluate the sintering capacity of ceramic bricks and its quality - with an increase in the content of Al 2 O 3 + TiO 2, the strength increases. The quantitative content of iron oxide - Fe 2 About 3 [Efimov, A.I. High-strength ceramic bricks with iron-containing additives that improve the rheology and sintering of clay rocks Text. / A.I. Efimov // Building materials. -2000. - No. 4. P. 15 - 16.]. Table 2 shows that the ratio (Al 2 O 3 + TiO 2 ) / Fe 2 O 3 for the prototype is 1.59, for the proposed ceramic masses, this ratio varies from 2.3 to 2.5. From the calculations, it can be concluded that the strength of the samples from the proposed ceramic mixes will increase by an average of 30% compared to the prototype.
В таблице 3 представлены физико-механические и декоративные свойства кирпича из предлагаемых керамических масс.Table 3 shows the physical, mechanical and decorative properties of bricks from the proposed ceramic masses.
Таблица 3 Физико-механические и декоративные свойства кирпича из предлагаемых керамических массTable 3 Physical, mechanical and decorative properties of bricks from the proposed ceramic mixes
Из таблицы 3 видно, что предлагаемая керамическая масса обеспечивает увеличение предела прочности при сжатии кирпича от 25до 35% в среднем на 30%, прочности при изгибе – от 19 до 26 % в среднем на 22 %, морозостойкости - от 4 до 12 %, в среднем на 8 % по сравнению с результатами изделий из массы-прототипа.Table 3 shows that the proposed ceramic mass provides an increase in the compressive strength of a brick from 25 to 35% by an average of 30%, bending strength - from 19 to 26% by an average of 22%, frost resistance - from 4 to 12%, in an average of 8% compared to the results of products from the prototype mass.
Согласно рентгенофазовому анализу улучшение физико-механических показателей достигается тем, что в образцах из предложенных керамических масс при температуре обжига 800оС сформирована жидко-фазная составляющая, обогащенная ионами железа, кальция и магния, из которой при увеличении температуры синтеза до 1050оС формируются структурообразующие кристаллические фазы гематита, силикатов кальция и магния [Стеклов, К.К. Структура и свойства огнеупоров [Текс]: Металлургия/ К.К. Стеклов.- М.1972.-216 с.].According to XRD improved physical and mechanical properties is achieved in that in the samples of the proposed ceramic material at a burning temperature of 800 ° C formed a liquid-phase component enriched in ions of iron, calcium and magnesium, which by increasing the synthesis temperature to 1050 C. formed textural crystalline phases of hematite, calcium silicates and magnesium [Steklov, K.K. Structure and properties of refractories [Tex]: Metallurgy / K.K. Steklov. - M. 1972.-216 p.].
Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемое изобретение характеризуется более высокими показателями прочности и морозостойкости при однотипных условиях обжига (скорости нагрева, максимальной температуре, продолжительности выдержки при максимальной температуре) и формы изделий.Thus, in comparison with the prototype, the claimed invention is characterized by higher strength and frost resistance under the same firing conditions (heating rate, maximum temperature, exposure time at maximum temperature) and product shape.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021109322A RU2758052C1 (en) | 2021-04-06 | 2021-04-06 | Ceramic mass for brick production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021109322A RU2758052C1 (en) | 2021-04-06 | 2021-04-06 | Ceramic mass for brick production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2758052C1 true RU2758052C1 (en) | 2021-10-26 |
Family
ID=78289537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021109322A RU2758052C1 (en) | 2021-04-06 | 2021-04-06 | Ceramic mass for brick production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2758052C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU606841A1 (en) * | 1974-11-28 | 1978-05-15 | Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И.Носова | Raw mixture for making construction articles |
SU1530611A1 (en) * | 1987-11-10 | 1989-12-23 | Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Ceramic composition |
US20050164868A1 (en) * | 2002-04-16 | 2005-07-28 | Hee-Yong Choi | Non-heating clay composites for building materials |
RU2312088C1 (en) * | 2006-05-10 | 2007-12-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mix |
RU2358947C1 (en) * | 2008-02-28 | 2009-06-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Raw mix for production of facing tiles |
RU2739441C1 (en) * | 2020-02-21 | 2020-12-24 | Александр Александрович Головко | Method of producing ceramic facing brick |
-
2021
- 2021-04-06 RU RU2021109322A patent/RU2758052C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU606841A1 (en) * | 1974-11-28 | 1978-05-15 | Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И.Носова | Raw mixture for making construction articles |
SU1530611A1 (en) * | 1987-11-10 | 1989-12-23 | Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Ceramic composition |
US20050164868A1 (en) * | 2002-04-16 | 2005-07-28 | Hee-Yong Choi | Non-heating clay composites for building materials |
RU2312088C1 (en) * | 2006-05-10 | 2007-12-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mix |
RU2358947C1 (en) * | 2008-02-28 | 2009-06-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Raw mix for production of facing tiles |
RU2739441C1 (en) * | 2020-02-21 | 2020-12-24 | Александр Александрович Головко | Method of producing ceramic facing brick |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100506738C (en) | Concrete composition containing ultra-fine carbonate rock powder and preparation method thereof | |
RU2758052C1 (en) | Ceramic mass for brick production | |
RU2420482C1 (en) | Ceramic mixture for making glased tiles | |
RU2287501C1 (en) | Raw mix and a method of manufacturing ceramic articles | |
RU2415105C2 (en) | Ceramic mixture for making porcelain ware | |
RU2354625C1 (en) | Light-tone ceramic paste for facing brick | |
RU2255918C1 (en) | Composition for making wall article | |
SU1539185A1 (en) | Ceramic composition for brick-making | |
RU2646292C1 (en) | Charge for manufacture of ceramic series brick | |
RU2343132C2 (en) | Ceramic body for manufacturing of facing tiles | |
RU2270178C2 (en) | Ceramic mass | |
RU2496742C1 (en) | Ceramic mixture | |
RU2525414C1 (en) | Ceramic mixture for making structural articles and facing tiles | |
RU2459776C1 (en) | Ceramic mixture for making facing tiles | |
RU2558571C1 (en) | Ceramic paste | |
SU1530611A1 (en) | Ceramic composition | |
RU2266878C2 (en) | Method of manufacture of building light-yellow ceramics and its composition | |
RU2807325C1 (en) | Ceramic mass | |
RU87162U1 (en) | BUILDING CERAMIC PRODUCT | |
RU2742166C1 (en) | Method for producing ceramic brick | |
RU2558034C1 (en) | Ceramic mixture for facing tile fabrication | |
CN115893985B (en) | Light high-temperature-resistant ceramic material suitable for ceramic painting based on yellow river mud and preparation method thereof | |
SU485091A1 (en) | Ceramic mass | |
SU952821A1 (en) | Batch for making porcelain products | |
RU2420481C1 (en) | Ceramic mixture for making glased tiles |