RU2778916C1 - Керамическая масса для изготовления керамического сейсмостойкого кирпича - Google Patents
Керамическая масса для изготовления керамического сейсмостойкого кирпича Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778916C1 RU2778916C1 RU2021137784A RU2021137784A RU2778916C1 RU 2778916 C1 RU2778916 C1 RU 2778916C1 RU 2021137784 A RU2021137784 A RU 2021137784A RU 2021137784 A RU2021137784 A RU 2021137784A RU 2778916 C1 RU2778916 C1 RU 2778916C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ceramic
- earthquake
- production
- resistant bricks
- slag
- Prior art date
Links
- 239000011449 brick Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- VNSBYDPZHCQWNB-UHFFFAOYSA-N calcium;aluminum;dioxido(oxo)silane;sodium;hydrate Chemical compound O.[Na].[Al].[Ca+2].[O-][Si]([O-])=O VNSBYDPZHCQWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N Chromium(III) oxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate dianion Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- KARVSHNNUWMXFO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane;hydrate Chemical group O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O KARVSHNNUWMXFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001608 iron mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического сейсмостойкого кирпича. Технический результат заключается в повышении прочности и морозостойкости сейсмостойкого кирпича. Керамическая масса включает компоненты при следующем соотношении, мас.%: бейделлитовая глина 60-80, алюмосодержащий шлак от производства металлического хрома с содержанием, мас.%: SiO2 - 4,5; Al2O3 - 76,5; Fe2O3 - 1,7; CaO - 6,8; Cr2O3 - 6,7; R2O - 3,8; 20-40. 3 табл.
Description
Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического сейсмостойкого кирпича.
Известна керамическая масса для получения сейсмостойкого кирпича следующего состава, мас. %: легкоплавкая глина - 65, золошлаковый материал - 15, ферропыли из самораспадающихся шлаков - 20 / Нарыжная Н.Ю. Экономическая и практическая целесообразность использования золошлака и ферропыли Актюбинской области в производстве сейсмостойкого кирпича / Н.Ю. Нарыжная Н.Ю., Е.Г. Сафронов, С.М. Силинская, В.З. Абдрахимов // Уголь. 2021. №10 (октябрь). С. 33-37/ [1].
Недостатком указанного состава является относительно низкая морозостойкость (41 циклов) и механическая прочность на сжатии 15,8 МПа при температуре обжига сейсмостойкого кирпича 1000оС.
Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления сейсмостойкого кирпича, включающая следующие компоненты, мас. %: бейделлитовая глина 60-80, шлак от выплавки ферротитана 20-40 / Абдрахимова Е.С. Рециклинг шлака от выплавки ферротитана в производство сейсмостойкого кирпича на основе бейделлитовой глины / Е.С. Абдрахимова // Экология и промышленность России. 2021. Т.25. №7. С. 32-36./ [2].
Недостатком указанного состава является относительно низкая морозостойкость (35-42 циклов) и механическая прочность на сжатии 16,2 МПа при температуре обжига сейсмостойкого кирпича 1050оС.
Сущность изобретения - повышение качества керамического кирпича.
Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и механической прочности при сжатии.
Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую бейделлитовую глину, дополнительно вводят алюмосодержащий шлак от производства металлического хрома с содержанием, мас. %: SiO2 - 4,5; Al2O3 - 76,5; Fe2O3 - 1,7; CaO - 6,8; Cr2O3 - 6,7; R2O -3,8 при следующем содержании сырьевых компонентов, мас. %:
| бейделлитовая глина | 60-80 |
| алюмосодержащий шлак от производства | |
| металлического хрома | 20-40 |
Алюмосодержащий шлак от производства металлического хрома относится к техногенному сырью цветной металлургии. Шлак имеет плотную структуру, которая сложена в основном пластинчатыми кристаллами.
Петрографический анализ показал, что минералогический состав исследуемого шлака представлен в основном: α ─ модификацией А12О3 корундом, плевым шлаком, кварцем, органикой, кальцитом и примесями железа. В основном А12О3 обычно присутствует в качестве высокотемпературной α - модификации, являющаяся аналогом природного минерала - корунда, температура плавления которого 2050оС. Такой состав шлаков способствует им высокую прочность, огнеупорность (1800-1900оС) и термическую стойкость. Шлак разрушается под нагрузкой 0,2 МПа при температурах выше 1700оС. Химический состав шлака представлен в табл. 1
Таблица 1 – Химический состав сырьевых компонентов
| Компонент | Содержание оксидов, % по массе | |||||||
| SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | Cr2O3 | R2O | П.п.п. | |
| Алюмосодержащий шлак от производства металлического хрома | 4,5 | 76,5 | 1,7 | 6,8 | ─ | 6,7 | 3,8 | ─ |
| Бейделлитовая глина | 54,4 | 19,4 | 8,5 | 1,7 | 1,8 | ─ | 2,7 | 11,5 |
Бейделлитовая глина. Основным породообразующим минералом глины Образцовского месторождения Самарской области является бейделлит - Al2[Si4O10][OH]2nH2O, названный по местности Бейделл штата Колорадо (США) и относящийся к минералам группы монтмориллонита. Глина Образцового месторождения, характеризуемая как среднедисперсная, преимущественно с низким содержанием мелких и средних включений, представленных кварцем, железистыми минералами, гипсом и карбонатными включениями.
Исследуемая глина по огнеупорности (1320-1350оС) относится к легкоплавким, но температура огнеупорности имеет верхний предел, близкий к температуре тугоплавких глин, химический состав представлен в табл. 1.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Компоненты измельчали до прохождения сквозь сито №1,0. После измельчения компоненты тщательно перемешивались. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 20-24 %, из полученной шихты формовали кирпич. Сформованный кирпич-сырец высушивали до влажности не более 8 % и затем обжигали при температуре 1050оС. Изотермическая выдержка при конечной температуре составляла 1 час. В табл. 2 приведены составы керамических масс, а в табл. 3 физико-механические показатели кирпича.
Таблица 2 - Составы керамических масс
| Компоненты | Содержание компонентов, мас. % | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Бейделлитовая легкоплавкая глина | 80 | 70 | 60 |
| Алюмосодержащий шлак от производства металлического хрома | 20 | 30 | 40 |
Таблица 3 – Физико-механические показатели сейсмостойкого кирпича
| Показатели | Составы | Прототип | ||
| 1 | 2 | 2 | ||
| Механическая прочность при сжатии, МПа | 16,4 | 16,8 | 17,2 | 13,2-16,2 |
| Механическая прочность при изгибе, МПа | 3,4 | 3,7 | 3,9 | 2,5-3,2 |
| Морозостойкость, циклы | 45 | 48 | 51 | 35-42 |
| Термостойкость, количество теплосмен | 2 | 3 | 4 | ─ |
| Теплопроводность, Вт/(м⋅оС) | 0,38 | 0,47 | 0,51 | ─ |
Как видно из таблицы 3 керамические сейсмостойкие кирпичи из предложенных составом имеют более высокие показатели по прочности и морозостойкости, чем прототип.
Полученное техническое решение при использовании отхода производства цветных металлов - алюмосодержащего шлака от производства металлического хрома позволяет повысить прочность и морозостойкость сейсмостойкого кирпича.
Использование техногенного сырья при получении керамического сейсмостойкого кирпича способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Нарыжная Н.Ю. Экономическая и практическая целесообразность использования золошлака и ферропыли Актюбинской области в производстве сейсмостойкого кирпича / Н.Ю. Нарыжная Н.Ю., Е.Г. Сафронов, С.М. Силинская, В.З. Абдрахимов // Уголь. 2021. №10 (октябрь). С. 33-37.
2. Абдрахимова Е.С. Рециклинг шлака от выплавки ферротитана в производство сейсмостойкого кирпича на основе бейделлитовой глины / Е.С. Абдрахимова // Экология и промышленность России. 2021. Т.25. №7. С. 32-36.
Claims (3)
- Керамическая масса для изготовления керамического сейсмостойкого кирпича, включающая бейделлитовую глину, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюмосодержащий шлак от производства металлического хрома с содержанием, мас.%: SiO2 - 4,5; Al2O3 - 76,5; Fe2O3 - 1,7; CaO - 6,8; Cr2O3 - 6,7; R2O - 3,8, при следующем содержании сырьевых компонентов, мас.%:
- бейделлитовая глина 60-80;
- алюмосодержащий шлак от производства металлического хрома 20-40.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2778916C1 true RU2778916C1 (ru) | 2022-08-29 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1469766A (ru) * | 1974-11-08 | 1977-04-06 | ||
| EP0475200B1 (en) * | 1990-09-12 | 1995-12-06 | Senji Kaneko | Ceramic tile using sludge slag |
| RU2388722C1 (ru) * | 2008-11-18 | 2010-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) | Керамическая масса для изготовления керамического кирпича |
| RU2588988C1 (ru) * | 2015-04-15 | 2016-07-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Керамическая композиция для изготовления кирпича |
| RU2610954C1 (ru) * | 2016-01-25 | 2017-02-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Керамическая масса |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1469766A (ru) * | 1974-11-08 | 1977-04-06 | ||
| EP0475200B1 (en) * | 1990-09-12 | 1995-12-06 | Senji Kaneko | Ceramic tile using sludge slag |
| RU2388722C1 (ru) * | 2008-11-18 | 2010-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) | Керамическая масса для изготовления керамического кирпича |
| RU2588988C1 (ru) * | 2015-04-15 | 2016-07-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Керамическая композиция для изготовления кирпича |
| RU2610954C1 (ru) * | 2016-01-25 | 2017-02-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Керамическая масса |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Saxena et al. | Fire resistant properties of alumino silicate geopolymer cement mortars | |
| JP5080714B2 (ja) | セメント組成物 | |
| RU2521980C1 (ru) | Композиция для изготовления жаростойких композитов | |
| US2912341A (en) | Castable refractory | |
| RU2778916C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления керамического сейсмостойкого кирпича | |
| US3798043A (en) | High strength refractory concrete | |
| CA2510015A1 (en) | Industrial ceramic shaped body, process for producing it and its use | |
| RU2388714C1 (ru) | Жаростойкая кладочная смесь | |
| RU2462435C1 (ru) | Бетонная масса | |
| RU2401820C1 (ru) | Огнеупорный заполнитель на основе хромистого гексаалюмината кальция и способ его получения | |
| US2567088A (en) | Refractory material and method of making | |
| Terzić et al. | Performances of vermiculite and perlite based thermal insulation lightweight concretes | |
| BR0201093B1 (pt) | material para preparação de corpos moldados refratários, seu processo de preparação e uso do mesmo. | |
| RU2426707C1 (ru) | Термоизоляционная масса | |
| RU2370468C1 (ru) | Термоизоляционная масса | |
| US3436238A (en) | Lightweight refractory brick and aggregate | |
| Khlystov et al. | Claydite dust-a unique technogenic raw material for heat-resistant concretes production | |
| RU2326850C2 (ru) | Керамическая масса для изготовления керамического кирпича | |
| RU2460705C1 (ru) | Жаростойкая кладочная смесь | |
| RU2296724C1 (ru) | Вяжущее (варианты) | |
| RU2798996C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления керамического кирпича | |
| RU2816936C1 (ru) | Керамическая масса для изготовления кирпича | |
| RU2725204C1 (ru) | Керамическая масса | |
| US3748158A (en) | Refractory aluminous cements | |
| RU2769164C1 (ru) | Расширяющая добавка для цемента, содержащая шлак сталеплавильного производства |