Сырьевая смесь для изготовления керамзита

Сырьевая смесь для изготовления керамзита

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПHCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

975670 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11. 05. 81 (21) 3289026/29-33 (51 } М. Кл. з с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

С 04 В 31/20

С 04 В 31/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

tS3}УДК 666,972, ° 125 (088. 8) Опубликовано 2 31 18 2. Бюллетень № 4 3 . Дата опубликования описания 23.11.82 (72) Авторы изобретения

Л,Л.Волчек, А.И.Агибалов и Ф.И.Ветцель

Государственный научно-исследовательский институт, по керамзиту (71) Заявитель (5 4 ) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАИЗ ИТА

Изобретение относится к промыш.ленности строительных материалов, а именно к производству искусственных пористых заполнителей для легких бетонов и может быть использовано при изготовлении керамзита — пористого заполнителя, получаемого при вспучивании глинистых гранул в процессе обжига.

Известна шихта для изготовления легковесных керамических изделий, включающая глину (основа), 2022 вес.Ъ лигнина и 4-6 вес.Ъ отрабо" танной глины после очистки масел, получаемых иэ нефтепродуктов 1).

Недостатком данной шихты является большая неоднородность получаемого продукта вследствие того, что отработанная глина после очистки масел практически не обладает способностью равномерного распределения в шихте иэ-за гидрофобности масел, которые обволакивают частички глины. Значительное количество лигнина, вводимого в шихту, и, следовательно,. в полуфабрикат, приводит к резкому снижению прочности обожженного материала, так как при его выгорании образуются. каверны. Кроме того, лигнин является дорогостоящим строго фондируемым материалом.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является сырьевая смесь для изготовления керамзита, включающая, вес.Ъ: глинистую породу

75-88,5, бентонитовый порошок 1024,75 и антраценовое масло для сажи 0 в виде водной эмульсионной пасты

0,25-1,5 (2).

Недостатком известной сырьевой смеси является то, что использование в глиномассе антраценового масла в качестве.вспучивающей добавки обеспечивает в процессе обжига невысокую вспучиваемость гранул полуфабриката и приводит к получению керамзита, обладающего сравнительно высокой

20 объемной плотностью. Антраценовое масло — продукт перегонки каменноугольной смолы, сложная смесь ароматических соединений, которые выкипают в пределах 270-360 С. Выделяющиеся при этом газообразные продукты практически мало влияют на процесс вспучивания глинистой массы, так как последняя еще не находится в вязкотекучем состоянии. Кроме того, использование в качестве вспучиваю3 .щей добавки антраценового масла тре

975670

80-88

10-15

Глинистая порода

Спонголит

Экстракт селективной очистки нефти 2-5

Спонголит — тонкопористая кремнистая осадочного происхождения порода, состоящая в основном из опала (аморфного кремнезема) и примесей: гидроокислов (Ге, Al, IgO, СаО) и 4р зерен кварца глауконита. Экстракт селективной очистки нефти — промышленный отход, представляет собой маловязкую жидкость, содержащую в своем составе более 50Ъ низкотемпе- 45 ратурных ароматических и нафтеноароматических углеводов с короткими боковыми цепями непредельных углеводородов и смолистые вещества.

Преимуществом описанных добавок является то, что при их смешивании тонкодисперсный спонголит быстро адсорбирует экстракт селективной очистки нефти, что способствует равномерному их распределению в глиномассе, придает последней хорошую формуемость и повышает пластичность °

В начальной стадии нагревания предложенной сырьевой смеси в результате сгорания некоторого количества органических веществ, входящих в 60 состав экстракта селективной очистки нефти, адсорбированного тонкодисперсным спонголитом, образуются низкотемпературные газы в виде паров воды, окиси и двуокиси углерода и др. 65 бует перед введением его в шихту выполнения дополнительных технологических операций по приготовлению водной эмульсионной пасты.

Вентониты — коллоидные глины, состоящие в основном из минералов 5 группы монтмориллонита,являются эффективным вспучивающим компонентом глинистой массы . Однако антраценовоь масло и бентонитовые глины являются дорогостоящими материалами, используемыми в качестве красителей, отбеливателей, в нефтяной и литейной промлаленности в качестве консерванта древесины. Поэтому использование антраценового масла и бентонитовых порошков в качестве вспучивающих добавок нецелесообразно, тем более что использование этих добавок,не дает упрочняющего эффекта.

Целью изобретения является повышение вспучиваемости смеси, увеличение прочности и снижение стоимости керамзита.

Поставленная цель достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления керамзита, включающая глинистую породу и добавки, содержит в качестве добавок спонголит и экстракт селективной очистки нефти при следующем соотношенйи компонентов, мас,Ъ: зо

Эти газы скапливаются и удерживаются в мелких порах спонголита, большинство из которых закрываются при огневой усадке материала, являются источником порообразования и обуславливают направление окислительновосстановительных реакций в пределах температур 900-1000 С, В процессе дальнейшего обжига полуфабриката со скоростью 50-100 град/мин реакции разложения, диссоциации и взаимодействия компонентов массы с выделением газопарообразных продуктов смещаются в область более высоких температур, обеспечивая ресурсы газопарообразной фазы для вспучивания глиномассы в период ее размягчения в интервал температур 1050-1200" С.

Содержание СаО в экстракте селективной очистки нефти способствует образованию жидкой фазы в обжигаемом материале при более низкой температуре и интенсифицирует кристаллизацию аморфного кремнезема, содержащегося в спонголите, в -кристобалит, который армирует поризованную стеклофазу и тем самым упрочняет керамзит.

Для получения керамзита в лабораторных условиях готовят пять составов сырьевой смеси на основе глины

Брагинского месторождения Ярославской области с добавками спонголита

Китайгородского месторождения Калужс. кой области и экстракта селективной очистки нефти (r. Ярославль).

Химический состав компонентов сырьевой смеси указан в Табл. 1.

Из приготовленных смесей формуют гранулы полуфабриката d = h = 16 мм пластическим способом, широко используемым в производстве керамзита.

Для сравнения влияния добавок на вспучиваемость глинистой смеси и повышение прочности керамзита готовят известные сырьевые смеси и шихту из глинистой породы без добавок. Конкретные составы компонентов сырьевых смесей указаны в табл. 2.

Сформованные гранулы подсушивают в сушильном шкафу при 105 С. После подсушивания гранулы обжигают в лабораторной печи шахтного типа по заранее установленному оптимальному режиму для глины Врагинского месторождения при температуре вспучива1160 С.

После обжига определяют кажущуюся плотность (в куске), прочность на скол и коэффициент конструктивного качества (табл. 3).

Из табл. 3 следует, что использование предлагаемых добавок позволяет увеличить вспучиваемость сырья или уменьшить кажущуюся плотность и одновременно повысить прочность на скол, Оптимальное содержание в смеси 1015 мас.Ъ спонголита и 2-5 мас.Ъ экст975670 ракта селективной очистки нефти.

Содержание спонголита менее 10 мас.% не эффективно, так как не улучшает прочностных показателей керамэита.

Ограничение верхнего предела содержания спонголита 15 мас.% объясняется тем, что окислы кремния составляют наиболее стойкий, в смысле температурного воздействия, скелет легкоплавких глин ° Добавление значительного количества их в глинистую массу значительно повышает вязкость пиропластической массы и ухудшает условия вспучивания, Содержание в сырьевой смеси экстракта селективной очистки нефти менее 2 мас.% не обеспечивает образования значительного количества газообразной фазы при обжиге полуфабриката и, следовательно, вспучивание обжигаемого материала не происходит достаточно интенсивно. Ограничение верхнего предела содержания экстракта селективной очистки нефти в

5 мас.% обусловлено тем, что значительное количество окиси кальция, входяшей в состав добавки, оказывает сильное флюсующее и вместе с тем разжижаюцее действие, резко снижая вязкость расплава в коротком интервале температур, что вызывает быстротечную деформацию материала и затрудняет процесс обжига. Исполь зование предлагаемой сырьевой смеси

10 позволяет значительно снизить себестоимость производства керамэита, утилизировать многотоннажные промышленные отходы нефтепереработки, заменяя ими фондируемые дорогостоя 5 Кие продукты, напРимеР антраценовое масло.

Технология производства керамзита на основе сырьевой смеси предла0 гаемого состава не меняется по сравнению с известной, широко используемой в настояшее время при обжиге вспучивающихся легкоплавких глин.

LA (Ч

Ю о Й с

%-(о с (О а (Ч с,-( (с

Ю с (0

»-(LA с с (Ч (Ч

CO (»Ъ с о

%.» (Ч с

» 3 (Ч LA с с о ю (с3 ((3

»-(%-( с с Ф LO (CI о к (:3 е4

I (3» (30

al с с (Ч

Ю сР с (Ч (Ъ с с о о (Ъ (1 с (»Ъ (Ч LA с с 3 ((3

»(»( ((3 ((3 LO с с

»-(»3»

СО (с с

»-( ( с

LA с

C3l о с

Ct (Ч

ОЪ CO с с (»3 сУ ( с с о о

M цэ СО с с

О CO

»3»»-( с с

»-((Ч с3 (О с с (о ((3 (0 ( с с (Ч О 3

»» о (! (n о ф о х Е

9О

I Х о

1 и н

Х 9

9Х

3х ох но х х ((! ао н и I3; м.о

Ц о а о х ((3 н о х х х

Е н х

3 о (» х о

И

v.!

»-(1

М 1

И1

Х 1

Ц I

3О I

1 ((1 41

I

1 1

I I Н

1 VO

I 9 Э

I ХН

1 Х 9

I Хф(б!

1 Х Х

1 1(9

1 ах ! ох

I Х 1

I Х 1

I И

1

1 О„

1

1 \

Г I (ю ю!о

V 3Ф вЂ” Ч а!о о(ьо

Х 1—

Х I о 1

1О 1

9 1 (C н а(о

9 1 н (1 «

u I

1О

I .Ф

1 (3»

3 — — — — 1 (1O.

I (4 ! LL, ! — - — 4

1 ((3

975б 70 . (A (0 с с ((Э Ol (() CO (0 (1 с с (О »3

Л (0

1 1

I (Ч (0 с с

»-4»-(!

1 (Ч г Ъ 1 с с о о

I 1 I

1 (1 (1 с с о о 1

975670

Таблица 2

Содержание компонентов, мас.Ъ

Состав смеси.

Бентонитовый, Антраценовое порсшок масло

Глинис- Спонго- Экстракт селектая по- лит тивной очистки рода нефти

Предлагаемый

88

3,5

84,5

80

1,5

90,5

76

Известныйй

0,3

11,2

88,5

1,0

17,0

82,0

1,5

23,5

Без добавок

100

Таблица 3

Физико-технические показатели

Состав смеси

Прочность КоэфФициент на скол, конструктивкгс/см1- ного качества

Кажущаяся плотность, г/GM+

Предлагаемый

0,54

4,34

8,1

7,45

0,41

3,62

8,8

0,36

2,64

7,3

0,57

4,41.7,75

3,7

0,42

8,9

Известный

5,79

3,92

9,20

5,40

2,96

5,18

2,64

3,3

2,9

0,87

Без добавок

0,68

0,55

0,52

Себестоимость

1,м керамзита, руб.

975670

Форйула из обретения

80-88

10-15

Составитель М.Хитрова

Техред T. Фанта КорректорГ.Решетник

Редактор Л.Лукач

Заказ 8922/37 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного . комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сырьевая смесь для изготовления керамэита, включающая глинистую породу и добавки, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повыаения вспучиваемости смеси, увеличения прочности и снижения стоимости керамэита, она содержит в качестве добавок спонголит и экстракт селективной очистки нефти при следующем соотношении компонентов, мас.Ъг

Глинистая порода

Спонголит

Экстракт селективной очистки нефти 2-5

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9485989, кл. С 04 В 21/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

10 9406813, кл. С 04 В 31/02, 1972 f ïðoтотип),.