Сырьевая композиция для изготовления керамических изделий

Сырьевая композиция для изготовления керамических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении керамических изделий различного назначения - клинкерного и кислотоупорного кирпичей, керамической плитки для полов и др.

Известно, что для изготовления керамических изделий используют смеси, содержащие глины разнообразных составов и различные отощающие, выгорающие и прочие добавки (И.И.Мороз. Технология строительной керамики. Киев: Вища школа, 1972, 416 с.).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому качеству готовых изделий является сырьевая смесь (А.С. 2137731, кл. С04В 33/00), включающая следующие ингредиенты, мас.%: глинистые компоненты - 40…95, гранодиорит (отощающая и интенсифицирующая спекание добавка) - 5…60, принятая за прототип. При этом обеспечиваются следующие свойства готовых изделий после обжига при температуре 1180…1210°С: водопоглощение - 1,2…5,8%, предел прочности на сжатие составляет - 55…110 МПа, морозостойкость - до 60 циклов, общая усадка - 11,5…15,0%.

Однако данный состав не позволяет изготавливать изделия повышенной прочности и морозостойкости.

Цель изобретения - повышение прочности на сжатие, морозостойкости и соответственно качества готовых изделий.

Достигается это тем, что новый состав, включающий глинистый компонент, отощающую добавку и интенсификатор спекания, содержит в качестве глинистого компонента - смесь гидрослюдисто-каолинитовой и каолинито-монтмориллонитовой глин, в качестве отощителя и интенсификатора спекания - смесь отсевов дробления гранитного щебня и отходов травления алюминиевых сплавов (ОТАС) и дополнительно пластифицирующую добавку - лигносульфонат технический (ЛСТ) при следующем их соотношении, мас.%:

глина гидрослюдисто-каолинитовая - 9,9…19,8

глина каолинито-монтмориллонитовая - 49,8…74,9

отсевы дробления гранитного щебня, фракции 0,315…0,63 мм -10…20

отходы травления алюминиевых сплавов (ОТАС) - 5…10

лигносульфонат технический (ЛСТ) - 0,2…0,4 (по сухому веществу).

Использование двух видов глин - гидрослюдисто-каолинитовой и каолинито-монтмориллонитовой - в смеси с гранитными отсевами, отходами травления алюминиевых сплавов (ОТАС) и добавкой лигносульфоната технического (ЛСТ) позволяет повысить не только прочностные свойства и морозостойкость, но и качество готовых изделий.

Химический и гранулометрический составы сырьевых компонентов представлены в табл.1 и табл.2 соответственно.

Таблица 1
Химический состав сырьевых компонентов
Компоненты	Химический состав, мас.%
SiO2	Al2O3	Fe2O3	TiO2	CaO	MgO	Na2O+K2O	SO3	п.п.п
Глина гидрослюдисто-каолинитовая	59,2	22,7	1,45	1,40	0,85	0,41	0,77	-	10,41
Глина каолинито-монтмориллонитовая	51,8	34,0	0,6	0,45	1,57	0,9	1,09	-	9,85
Отсевы дробления гранитного щебня	65,5	14,0	3,8	0,5	2,3	1,1	6,6	0,5	-
Отходы травления алюминиевых сплавов (ОТАС)	0,78	61,14	0,2	0,1	0,84	0,91	-	-	35,95

Таблица 2
Гранулометрический состав глин
Тип глины	Гранулометрический состав, мас.%
0,05-0,01 мм	0,01-0,005 мм	0,005-0,001 мм	менее 0,001
Глина гидрослюдисто-каолинитовая	0,5	3,0	15,0	81,5
Глина каолинито-монтмориллонитовая	5,45	6,8	18,9	68,85

Дисперсность твердой фазы пасты отходов травления алюминиевых сплавов (ОТАС) довольно велика и составляет 118 тыс.см²/г. Дисперсность частиц пасты соизмерима с дисперсностью частиц высококачественных глин.

Пластифицирующая добавка - ЛСТ - (лигносульфонат натрия технический) имеет следующую структурную формулу:

Добавка - лигносульфоната технического (ЛСТ) - выполняет одновременно роль пластификатора и диспергатора глинистых частиц. Введение добавки позволяет снизить формовочную влажность и коэффициент чувствительности к сушке, повысить прочность сырца. Максимальный диспергирующий эффект наблюдается при введении данной добавки в гидрослюдистые и каолинито-монтмориллонитовые глины.

Предлагаемую сырьевую смесь получают следующим образом: к гидрослюдисто-каолинитовой глине карьерной влажности добавляют в виде порошка каолинито-монтмориллонитовую глину, отсевы дробления гранитного щебня и пастообразные отходы травления алюминиевых сплавов, а добавку ЛСТ вводят в виде водного раствора с количеством воды, необходимым для получения формовочной влажности (W=16…17%) при жестком способе изготовления керамических изделий.

Таблица 3
Примеры составов керамических композиций
Компоненты керамической композиции	Содержание компонентов, мас.%
1	2	3	4	5
Глина гидрослюдисто-каолинитовая	8	9,9	14,8	19,8	21,7
Глина каолинито-монтмориллонитовая	79,9	74,9	62,9	49,8	39,8
Отсевы дробления гранитного щебня	8	10	15	20	25
Отходы травления алюминиевых сплавов (ОТАС)	4	5	7	10	13
Лигносульфонат технический (ЛСТ)	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5

Таблица 4
Физико-механические свойства обожженных изделий
Физико-механические свойства	№ шихты	Известная (А.С. №2137731 прототип)
1	2	3	4	5
Предел прочности на сжатие, МПа	108	110	113	115	113	55…110
Водопоглощение, %	1,6	1,4	1,3	1,2	1,2	1,2…5,8
Морозостойкость, циклы	75	80	90	100	95	до 60
Общая усадка, %	11	10	9	8	9	11,5…15,0
Температура обжига, °С	1100	1100	1150	1180	1150	1180…1210

Сырьевая композиция для изготовления керамических изделий, включающая глинистый компонент, отощающую добавку и интенсификатор спекания, отличающаяся тем, что с целью повышения прочности на сжатие, морозостойкости и соответственно качества готовых изделий, содержит в качестве глинистого компонента - смесь гидрослюдисто-каолинитовой и каолинито-монтмориллонитовой глин, в качестве отощителя и интенсификатора спекания - смесь отсевов дробления гранитного щебня и отходов травления алюминиевых сплавов (ОТАС) и дополнительно пластифицирующую добавку лигносульфонат технический (ЛСТ) со структурной формулой при следующем их соотношении, мас. %:глина гидрослюдисто-каолинитовая - 9,9-19,8;глина каолинито-монтмориллонитовая - 49,8-74,9;отсевы дробления гранитного щебня, фракции 0,315-0,63 мм - 10-20;отходы травления алюминиевых сплавов (ОТАС) - 5-10;лигносульфонат технический (ЛСТ) - 0,2-0,4 (по сухому веществу).