RU2742166C1 - Method for producing ceramic brick - Google Patents
Method for producing ceramic brick Download PDFInfo
- Publication number
- RU2742166C1 RU2742166C1 RU2020120242A RU2020120242A RU2742166C1 RU 2742166 C1 RU2742166 C1 RU 2742166C1 RU 2020120242 A RU2020120242 A RU 2020120242A RU 2020120242 A RU2020120242 A RU 2020120242A RU 2742166 C1 RU2742166 C1 RU 2742166C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sio
- production
- charge
- blast furnace
- cao
- Prior art date
Links
Images
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
-
- 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
-
- 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)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству искусственных керамических камней, и может быть использовано при изготовлении огнеупорного кирпича.The invention relates to the field of building materials, in particular to the production of artificial ceramic stones, and can be used in the manufacture of refractory bricks.
Известен способ получения керамического кирпича, описанный в патенте Российской Федерации №2222509 на изобретение «Способ получения кирпича» по классу С04В 33/00, заявленном 16.07.2002 года и опубликованном 27.01.2004 года.There is a known method for producing ceramic bricks, described in the patent of the Russian Federation No. 2222509 for the invention "Method for producing bricks" according to class С04В 33/00, declared on July 16, 2002 and published on January 27, 2004.
Известный способ включает выдерживание глины, приготовление шихты перемешиванием глины, песка или шамота и древесных опилок, измельчение шихты, выдерживание шихты, приготовление формовочной массы, формование, резку бруса на заготовки, сушку и обжиг кирпича, при этом осуществляют выдерживание глины до 30 суток, а шихты - до 2 суток при следующем соотношении компонентов, мас. %: глина 60-70, песок или шамот 25-35, древесные опилки 3-10, причем глину используют Аланьского и/или Байданкинского месторождения. Глина Аланьского месторождения имеет следующий состав, мас. %: SiO2 52,0-56,0; CaO2 3,4-3,8; MgO 5,1-5,4; Al2O3 15,5-16,5; Fe2O3 4,5-5,5; TiO2 0,5-0,6; Na2O 0,010-0,015; K2O 16,0-17,0; остальное песок и влага.The known method includes holding clay, preparing a charge by mixing clay, sand or chamotte and sawdust, grinding the charge, keeping the charge, preparing molding mass, molding, cutting timber into blanks, drying and firing bricks, while holding the clay for up to 30 days, and charge - up to 2 days with the following ratio of components, wt. %: clay 60-70, sand or chamotte 25-35, sawdust 3-10, and clay is used Alansky and / or Baydankinsky deposits. Clay of the Alan deposit has the following composition, wt. %: SiO 2 52.0-56.0; CaO 2 3.4-3.8; MgO 5.1-5.4; Al 2 O 3 15.5-16.5; Fe 2 O 3 4.5-5.5; TiO 2 0.5-0.6; Na 2 O 0.010-0.015; K 2 O 16.0-17.0; the rest is sand and moisture.
Недостатками этого способа получения кирпича являются длительность процессов подготовки сырья и шихты в производстве и низкая прочность получаемого кирпича.The disadvantages of this method of producing bricks are the duration of the processes of preparation of raw materials and charge in production and the low strength of the resulting bricks.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ получения керамического кирпича, описанный в патенте Российской Федерации №2052417 на изобретение «Кирпич, керамический камень, способ их изготовления и шихта для их изготовления» по классу С04В 33/00, С04В 33/02, по заявке №94 94029298 с приоритетом 19.08.1994 года.The closest in technical essence to the claimed is the method of producing ceramic bricks, described in the patent of the Russian Federation No. 2052417 for the invention "Brick, ceramic stone, a method of their manufacture and charge for their manufacture" according to the class С04В 33/00, С04В 33/02, according to Application No. 94 94029298 with priority of August 19, 1994.
В данном способе для получения кирпича или керамического камня перемешивают суглинок и/или глину, древесные опилки, отходы металлургического производства и отходы производства минераловатных плит, полученных шихту подвергают грубому и тонкому измельчению, увлажняют до формовочной влажности 18-20%, затем подают на пластичное формование, режут полученный брус на заготовки, сушат и обжигают при температуре 950-1000°С. Способ реализуют в последовательно расположенных агрегатах, соединенных транспортирующими устройствами.In this method, to obtain a brick or ceramic stone, loam and / or clay, sawdust, waste from metallurgical production and waste from the production of mineral wool boards are mixed, the resulting mixture is subjected to coarse and fine grinding, moistened to a molding moisture content of 18-20%, then fed to plastic molding , the resulting bar is cut into blanks, dried and fired at a temperature of 950-1000 ° C. The method is implemented in sequentially located units connected by transporting devices.
Недостатками указанного способа являются невысокая прочность и низкая морозостойкость получаемых этим способом изделий.The disadvantages of this method are the low strength and low frost resistance of the products obtained by this method.
Задачей заявляемого изобретения является повышение прочности и морозостойкости изделий, получаемых заявляемым способом.The objective of the claimed invention is to increase the strength and frost resistance of products obtained by the claimed method.
Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является повышение химической активности компонентов, используемых при получении шихты для изготовления керамического кирпича.The technical result, allowing to solve this problem, is to increase the chemical activity of the components used in the preparation of the charge for the manufacture of ceramic bricks.
Указанный результат достигается тем, что:The specified result is achieved by:
1. В способе получения керамического кирпича, включающем перемешивание глины, древесных опилок, отходов металлургического производства и отходов производства минераловатных плит с последующим измельчением, увлажнением шихты до формовочной влажности, пластичным ее формованием, резкой полученного бруса на заготовки, сушкой и обжигом заготовок при температуре 950-1000°С, согласно изобретению, для получения шихты используют огнеупорную глину, шлам доменного производства, низкоуглеродистый феррохромовый шлак, отсев горелой породы, жидкое стекло и воду, взятые в следующем соотношении, мас.%:1. In a method for producing ceramic bricks, including mixing clay, sawdust, waste of metallurgical production and waste from the production of mineral wool boards, followed by grinding, moistening the charge to molding moisture, plastic molding, cutting the obtained bar into blanks, drying and firing blanks at a temperature of 950 -1000 ° C, according to the invention, refractory clay, blast furnace sludge, low-carbon ferrochrome slag, screening of burnt rock, water glass and water are used to obtain a charge, taken in the following ratio, wt%:
2. В способе по п. 1, согласно изобретению, используемое для получения шихты сырье характеризуется следующим составом: огнеупорная глина, содержащая мас.%: SiO2 - 52; Al2O3 - 16; Fe2O3 - 12; СаО - 4,8; MgO - 3,4; Na2O - 2,5; K2O - 0,4; MnO - 0.3; TiO2 - 0,76; шлам доменного производства Саткинского металлургического завода, содержащий мас.%: SiO2 -8.34; Al2O3 - 1,75; СаО - 3,08; Feобщ. - 44,9; FeO - 9,7; Fe2O3 - 22,9; Mn - 1,92; MnO - 2,32; Mn2O3 - 2,76; Fe - 17,25; низкоуглеродистый феррохромовый шлак конверторного производства металлургического комбината "Мечел", содержащий мас.%: SiO2 - 15-18; Al2O3 - 4-10; СаО - 56-58; MgO - 3-4; FeO - 8-15; Fe2O3 - 5-10; Fe - 6-10; отсев горелой породы на сите 3 мм из отвалов шахты «Красная Горнячка», содержащий мас.%: SiO2 - 40,17-56,47; Al2O3 - 18,54-19,74; Fe2O3 - 4,6-8,4; FeO - 0,07-3,8; СаО - 4,5-13,9; MgO - 1,4-5,4; SO3 - 0,9-2,4; K2O - 0,64-1,78; Na2O - 0,32-0,89; жидкое стекло плотностью 1,3-1,5 г/см3, содержащее мас.%: SiO2 - 28,9; Na2O - 10,2; вода - остальное.2. In the method according to claim 1, according to the invention, the raw material used to obtain the charge is characterized by the following composition: refractory clay containing wt%: SiO 2 - 52; Al 2 O 3 - 16; Fe 2 O 3 - 12; CaO - 4.8; MgO 3.4; Na 2 O - 2.5; K 2 O - 0.4; MnO 0.3; TiO 2 - 0.76; sludge of blast furnace production of the Satka metallurgical plant, containing wt%: SiO 2 -8.34; Al 2 O 3 - 1.75; CaO - 3.08; Fe total - 44.9; FeO 9.7; Fe 2 O 3 - 22.9; Mn 1.92; MnO 2.32; Mn 2 O 3 2.76; Fe - 17.25; low-carbon ferrochrome slag of the converter production of the metallurgical plant "Mechel", containing wt.%: SiO 2 - 15-18; Al 2 O 3 - 4-10; CaO - 56-58; MgO - 3-4; FeO - 8-15; Fe 2 O 3 - 5-10; Fe - 6-10; screening of burnt rock on a 3 mm sieve from the dumps of the Krasnaya Gornyachka mine, containing wt%: SiO 2 - 40.17-56.47; Al 2 O 3 - 18.54-19.74; Fe 2 O 3 - 4.6-8.4; FeO - 0.07-3.8; CaO - 4.5-13.9; MgO - 1.4-5.4; SO 3 - 0.9-2.4; K 2 O - 0.64-1.78; Na 2 O - 0.32-0.89; liquid glass with a density of 1.3-1.5 g / cm 3 containing wt%: SiO 2 - 28.9; Na 2 O - 10.2; water is the rest.
Использование для получения шихты в производстве керамического кирпича огнеупорной глины, шлама доменного производства, низкоуглеродистого феррохромового шлака, отсева горелой породы, жидкого стекла и воды, взятых в следующем соотношении, мас.%:Use of refractory clay, blast furnace sludge, low-carbon ferrochrome slag, screening of burnt rock, water glass and water in the following ratio, wt%, to obtain a charge in the production of ceramic bricks:
позволяет повысить химическую активность компонентов, используемых при получении шихты для изготовления керамического кирпича и тем самым повысить прочность и морозостойкость изделий, получаемых заявляемым способом.allows to increase the chemical activity of the components used in the preparation of the charge for the manufacture of ceramic bricks and thereby increase the strength and frost resistance of products obtained by the claimed method.
При этом используемое для получения шихты сырье может характеризоваться следующим составом: огнеупорная глина, содержащая мас.%: SiO2 - 52; Al2O3 - 16; Fe2O3 - 12; СаО - 4,8; MgO - 3,4; Na2O - 2,5; K2O - 0,4; MnO - 0.3; TiO2 - 0,76; шлам доменного производства Саткинского металлургического завода, содержащий мас.%: SiO2- 8.34; Al2O3 - 1,75; СаО - 3,08; Feобщ. - 44,9; FeO - 9,7; Fe2O3 - 22,9; Mn - 1,92; MnO - 2,32; Mn2O3 - 2,76; Fe - 17,25; низкоуглеродистый феррохромовый шлак конверторного производства металлургического комбината "Мечел", содержащий мас.%: SiO2 - 15-18; Al2O3 - 4-10; СаО - 56-58; MgO - 3-4; FeO - 8-15; Fe2O3- 5-10; Fe - 6-10; отсев горелой породы на сите 3 мм из отвалов шахты «Красная Горнячка», содержащий мас.%: SiO2 - 40,17-56,47; Al2O3 - 18,54-19,74; Fe2O3 - 4,6-8,4; FeO - 0,07-3,8; СаО - 4,5-13,9; MgO - 1,4-5,4; SO3 - 0,9-2,4; K2O - 0,64-1,78; Na2O - 0,32-0,89; жидкое стекло плотностью 1,3-1,5 г/см3, содержащее мас.%: SiO2 - 28,9; Na2O - 10,2; вода - остальное.In this case, the raw material used to obtain the charge can be characterized by the following composition: refractory clay containing wt%: SiO 2 - 52; Al 2 O 3 - 16; Fe 2 O 3 - 12; CaO - 4.8; MgO 3.4; Na 2 O - 2.5; K 2 O - 0.4; MnO 0.3; TiO 2 - 0.76; sludge of blast furnace production of the Satka metallurgical plant, containing wt%: SiO 2 - 8.34; Al 2 O 3 - 1.75; CaO - 3.08; Fe total - 44.9; FeO 9.7; Fe 2 O 3 - 22.9; Mn 1.92; MnO 2.32; Mn 2 O 3 2.76; Fe - 17.25; low-carbon ferrochrome slag of the converter production of the metallurgical plant "Mechel", containing wt.%: SiO 2 - 15-18; Al 2 O 3 - 4-10; CaO - 56-58; MgO - 3-4; FeO - 8-15; Fe 2 O 3 - 5-10; Fe - 6-10; screening of burnt rock on a 3 mm sieve from the dumps of the Krasnaya Gornyachka mine, containing wt%: SiO 2 - 40.17-56.47; Al 2 O 3 - 18.54-19.74; Fe 2 O 3 - 4.6-8.4; FeO - 0.07-3.8; CaO - 4.5-13.9; MgO - 1.4-5.4; SO 3 - 0.9-2.4; K 2 O - 0.64-1.78; Na 2 O - 0.32-0.89; liquid glass with a density of 1.3-1.5 g / cm 3 containing wt%: SiO 2 - 28.9; Na 2 O - 10.2; water is the rest.
Все используемые в реализации заявляемого способа компоненты являются доступными и широко применяются в производстве строительных материалов.All components used in the implementation of the proposed method are available and widely used in the production of building materials.
Заявляемый способ керамического кирпича обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что:The inventive method of ceramic bricks is novel compared to the prototype, differing from it in that:
1. для получения шихты используют огнеупорную глину, шлам доменного производства, низкоуглеродистый феррохромовый шлак, отсев горелой породы, жидкое стекло и воду, взятые в следующем соотношении, мас.%:1.To obtain a charge, refractory clay, blast furnace sludge, low-carbon ferrochrome slag, screening of burnt rock, liquid glass and water are used, taken in the following ratio, wt%:
2. используемое для получения шихты сырье характеризуется следующим составом: огнеупорная глина, содержащая мас.%: SiO2 - 52; Al2O3 - 16; Fe2O3 - 12; СаО - 4,8; MgO - 3,4; Na2O - 2,5; K2O - 0,4; MnO - 0.3; TiO2 - 0,76; шлам доменного производства Саткинского металлургического завода, содержащий мас.%: SiO2 - 8.34; Al2O3 - 1,75; СаО - 3,08; Feобщ - 44,9; FeO - 9,7; Fe203 - 22,9; Mn - 1,92; MnO - 2,32; Mn2O3 - 2,76; Fe - 17,25; низкоуглеродистый феррохромовый шлак конверторного производства металлургического комбината "Мечел", содержащий мас.%: SiO2 - 15-18; Al2O3 - 4-10; СаО - 56-58; MgO - 3-4; FeO - 8-15; Fe2O3 - 5-10; Fe - 6-10; отсев горелой породы на сите 3 мм из отвалов шахты «Красная Горнячка», содержащий мас.%: SiO2 - 40,17-56,47; Al2O3 - 18,54-19,74; Fe2O3 - 4,6-8,4; FeO - 0,07-3,8; СаО - 4,5-13,9; MgO - 1,4-5,4; SO3 - 0,9-2,4; K2O - 0,64-1,78; Na2O - 0,32-0,89; жидкое стекло плотностью 1,3-1,5 г/см3, содержащее мас.%: SiO2 - 28,9; Na2O - 10,2; вода - остальное.2. The raw material used to obtain the charge is characterized by the following composition: refractory clay containing wt%: SiO 2 - 52; Al 2 O 3 - 16; Fe 2 O 3 - 12; CaO - 4.8; MgO 3.4; Na 2 O - 2.5; K 2 O - 0.4; MnO 0.3; TiO 2 - 0.76; sludge of blast furnace production of the Satka metallurgical plant, containing wt%: SiO 2 - 8.34; Al 2 O 3 - 1.75; CaO - 3.08; Fe total - 44.9; FeO 9.7; Fe 2 0 3 - 22.9; Mn 1.92; MnO 2.32; Mn 2 O 3 2.76; Fe - 17.25; low-carbon ferrochrome slag of the converter production of the metallurgical plant "Mechel", containing wt.%: SiO 2 - 15-18; Al 2 O 3 - 4-10; CaO - 56-58; MgO - 3-4; FeO - 8-15; Fe 2 O 3 - 5-10; Fe - 6-10; screening of burnt rock on a 3 mm sieve from the dumps of the Krasnaya Gornyachka mine, containing wt%: SiO 2 - 40.17-56.47; Al 2 O 3 - 18.54-19.74; Fe 2 O 3 - 4.6-8.4; FeO - 0.07-3.8; CaO - 4.5-13.9; MgO - 1.4-5.4; SO 3 - 0.9-2.4; K 2 O - 0.64-1.78; Na 2 O - 0.32-0.89; liquid glass with a density of 1.3-1.5 g / cm 3 containing wt%: SiO 2 - 28.9; Na 2 O - 10.2; water is the rest.
Заявителю не известен способ получения керамического кирпича, обладающий вышеуказанными отличительными существенными признаками, позволяющими явным образом достичь такого же технического результата, он не следует явным образом из изученного им уровня техники, поэтому заявитель считает, что заявляемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».The applicant is not aware of a method for producing a ceramic brick, which has the above-mentioned distinctive essential features that allow one to clearly achieve the same technical result; it does not follow explicitly from the prior art studied by him, therefore, the applicant believes that the claimed invention meets the criterion of "inventive step".
Заявляемый способ может найти широкое применение в области строительных материалов, в частности, в производстве искусственных керамических камней, и может быть использован при изготовлении огнеупорного кирпича, поэтому заявляемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость».The claimed method can find wide application in the field of building materials, in particular, in the production of artificial ceramic stones, and can be used in the manufacture of refractory bricks, therefore, the claimed invention meets the criterion of "industrial applicability".
Заявляемый способ получения керамического кирпича представляет собой совокупность операций, позволяющих повысить химическую активность компонентов, используемых при получении шихты для изготовления керамического кирпича, и заключается в перемешивании глины, древесных опилок, отходов металлургического производства и отходов производства минераловатных плит с последующим измельчением, увлажнением шихты до формовочной влажности, пластичным ее формованием, резкой полученного бруса на заготовки, сушкой и обжигом заготовок при температуре 950-1000°С, при этом для получения шихты используют огнеупорную глину, шлам доменного производства, низкоуглеродистый феррохромовый шлак, отсев горелой породы, жидкое стекло и воду, взятые в следующем соотношении, мас.%:The inventive method for producing ceramic bricks is a set of operations that increase the chemical activity of the components used in the preparation of a charge for the manufacture of ceramic bricks, and consists in mixing clay, sawdust, metallurgical waste and waste from the production of mineral wool boards, followed by crushing, moistening the charge to a molding humidity, plastic molding, cutting the resulting timber into blanks, drying and firing blanks at a temperature of 950-1000 ° C, while refractory clay, blast furnace sludge, low-carbon ferrochrome slag, screening of burnt rock, liquid glass and water are used to obtain the charge, taken in the following ratio, wt%:
причем используемое для получения шихты сырье характеризуется следующим составом: огнеупорная глина, содержащая мас.%: SiO2 - 52; Al2O3 - 16; Fe2O3 - 12; СаО - 4,8; MgO - 3,4; Na2O - 2,5; K2O - 0,4; MnO - 0.3; TiO2 - 0,76; шлам доменного производства Саткинского металлургического завода, содержащий мас.%: SiO2 - 8.34; Al2O3 - 1,75; СаО - 3,08; Feобщ. - 44,9; FeO - 9,7; Fe2O3 - 22,9; Mn - 1,92; MnO - 2,32; Mn2O3 - 2,76; Fe - 17,25; низкоуглеродистый феррохромовый шлак конверторного производства металлургического комбината "Мечел", содержащий мас.%: SiO2 - 15-18; Al2O3 - 4-10; СаО - 56-58; MgO - 3-4; FeO - 8-15; Fe2O3 - 5-10; Fe - 6-10; отсев горелой породы на сите 3 мм из отвалов шахты «Красная Горнячка», содержащий мас.%: SiO2 - 40,17-56,47; Al2O3 - 18,54-19,74; Fe2O3 - 4,6-8,4; FeO - 0,07-3,8; СаО - 4,5-13,9; MgO - 1,4-5,4; SO3 - 0,9-2,4; K2O - 0,64-1,78; Na2O - 0,32-0,89; жидкое стекло плотностью 1,3-1,5 г/см3, содержащее мас.%: SiO2- 28,9; Na2O - 10,2; вода - остальное.moreover, used to obtain a charge, the raw material is characterized by the following composition: refractory clay containing wt.%: SiO 2 - 52; Al 2 O 3 - 16; Fe 2 O 3 - 12; CaO - 4.8; MgO 3.4; Na 2 O - 2.5; K 2 O - 0.4; MnO 0.3; TiO 2 - 0.76; sludge of blast furnace production of the Satka metallurgical plant, containing wt%: SiO 2 - 8.34; Al 2 O 3 - 1.75; CaO - 3.08; Fe total - 44.9; FeO 9.7; Fe 2 O 3 - 22.9; Mn 1.92; MnO 2.32; Mn 2 O 3 2.76; Fe - 17.25; low-carbon ferrochrome slag of the converter production of the metallurgical plant "Mechel", containing wt.%: SiO 2 - 15-18; Al 2 O 3 - 4-10; CaO - 56-58; MgO - 3-4; FeO - 8-15; Fe 2 O 3 - 5-10; Fe - 6-10; screening of burnt rock on a 3 mm sieve from the dumps of the Krasnaya Gornyachka mine, containing wt%: SiO 2 - 40.17-56.47; Al 2 O 3 - 18.54-19.74; Fe 2 O 3 - 4.6-8.4; FeO - 0.07-3.8; CaO - 4.5-13.9; MgO - 1.4-5.4; SO 3 - 0.9-2.4; K 2 O - 0.64-1.78; Na 2 O - 0.32-0.89; liquid glass with a density of 1.3-1.5 g / cm 3 containing wt%: SiO 2 - 28.9; Na 2 O - 10.2; water is the rest.
Изобретение реализуют с помощью технологической установки, схема которой приведена на чертеже.The invention is implemented using a technological unit, the diagram of which is shown in the drawing.
Установка для получения керамического кирпича содержит бункер 1 отсева горелой породы, бункер 2 низкоуглеродистого феррохромового шлака, бункер 3 жидкого стекла, бункер 4 шлама доменного производства до магнитной сепарации, бункер 5 шлама доменного производства после магнитной сепарации, бункер 6 огнеупорной глины, бункер 7 отделенного железа, бисерную мельницу 8, магнитный сепаратор 9, валковую дробилку 10, узел 11 подготовки заготовок, сушилку 12, конденсатор 13, прокалочную печь 14, хранилище кирпича 15.The installation for producing ceramic bricks contains a bunker 1 for screening of burnt rock, a bunker 2 of low-carbon ferrochrome slag, a bunker 3 of liquid glass, a
Заявляемый способ получения керамического кирпича осуществляют следующим образом.The inventive method for producing ceramic bricks is as follows.
Вначале для повышения активности отсев горелой породы подают из бункера 1 в бисерную мельницу 8, где его измельчают с добавлением низкоуглеродистого феррохромового шлака из бункера 2 и воды до размера частиц 50-60 мкм. При измельчении до меньшего размера частиц резко повышается расход энергии при незначительном росте качества продукции, а при измельчении до большего размера частиц значительно снижается скорость реакций. В составе отсева горелой породы γ-Al2O3 (глинозем) и Al2O3⋅SiO2 (метакаолинит) являются активными соединениями (Гамалей Е.А., Горбунов С.П. «Пути утилизации горелых пород шахтных терриконов в производстве строительных материалов», Сборник статей научной конференции, г. Челябинск, 2014 г., Изд. Центр ЮУрГу). При измельчении смеси в течение 30 мин повышается ее температура до 130-140°С и протекают следующие реакции с образованием алюмината кальция:First, to increase the activity, the screening of burnt rock is fed from the hopper 1 to the
СаО+H2O=Са(ОН)2;CaO + H 2 O = Ca (OH) 2 ;
Al2O3+3 Са(ОН)2=3СаО⋅Al2O3+H2O.Al 2 O 3 +3 Ca (OH) 2 = 3CaO⋅Al 2 O 3 + H 2 O.
По окончании реакций в бисерную мельницу 8 добавляют из бункера 3 жидкое стекло, которое взаимодействует с активным оксидом алюминия отсева горелой породы с образованием алюмосиликата натрия - высококачественного клея. В промышленных условиях жидкое стекло взаимодействует с оксидом алюминия при температуре 150°С в течение шести часов с получением алюмосиликата натрия, который смешивается с жидким стеклом в различных процентных соотношениях в зависимости от химического состава и условий обработки. Так, например, алюмосиликат натрия состава Na2O/Al2O3=5,95 смешивается с 3-модульным жидким стеклом во всех объемных соотношениях. При отношении Na2O/Al2O3=2,90 смешивание его происходит в соотношении 50/50. При отношении Na2O/Al2O3=10/90 максимальная доля Al2O3 может быть не более 1,5%, при отношении 20/80 - 4,5%, а при отношении 50/50 - 6,5%.At the end of the reactions, liquid glass is added to the
Такой алюмосиликат натрия обладает высокой прочностью и жаростойкостью и применяется для изготовления огнеупорных материалов (жаростойких блоков, плит) высокой прочности (Сычев М. "Неорганические клеи", Л., "Химия", 1984 г., с. 93).Such sodium aluminosilicate has high strength and heat resistance and is used for the manufacture of refractory materials (heat-resistant blocks, plates) of high strength (M. Sychev "Inorganic adhesives", L., "Chemistry", 1984, p. 93).
Учитывая это и высокую активность Al2O3 отсева горелой породы, жидкое стекло активно взаимодействует с ним в течение четырех часов с образованием алюмосиликата натрия приведенного ниже химического состава:Considering this and the high activity of Al 2 O 3 screening out burnt rock, liquid glass actively interacts with it for four hours with the formation of sodium aluminosilicate of the following chemical composition:
Na2SiO4+Al2O3→(33-53)Na2O:(44-67):SiO2-(3-10,0)Al2O3 Na 2 SiO 4 + Al 2 O 3 → (33-53) Na 2 O: (44-67): SiO 2 - (3-10.0) Al 2 O 3
После окончания реакции полученную суспензию подают в валковую дробилку 10, в которую одновременно подают из бункера 6 огнеупорную глину и шлам доменного производства из бункера 4, предварительно отделив от него в магнитном сепараторе 9 железо и оксиды железа (FeO и частично Fe2O3), что повышает в шламе содержание алюмосиликатов и соединений марганца, после чего шлам доменного производства через бункер 5 поступает в валковую дробилку 10, а отделенное в магнитном сепараторе 9 железо и оксиды железа поступают в бункер 7.After the end of the reaction, the resulting suspension is fed into a
Поступившее в валковую дробилку 10 сырье измельчают в ней до размера частиц 1 мм и шихту с формовочной влажностью 17-18% подают в узел 11 подготовки заготовок, где ее формуют в брус, режут струной на заготовки и отправляют в сушилку 12, где производят сушку заготовок при температуре 150-160°С горячими дымовыми продуктами с небольшим избытком кислорода, при этом в заготовках происходит вспенивание алюмосиликата натрия, выделение из него влаги в парообразном состоянии, что равномерно повышает пористость заготовок. (Мельник М.Т., Илюха Н.Г., Шаповалова Н.Н., "Огнеупорные цементы", Киев, "Высшая школа", 1984 г., с. 123). Выделяющуюся влагу через конденсатор 13, где она конденсируется, направляют обратно в валковую дробилку 10.The raw material supplied to the
Одновременно с порообразованием в заготовках происходит окисление соединений марганца с образованием на поверхности заготовок покрытия шоколадного цвета:Simultaneously with pore formation in the workpieces, oxidation of manganese compounds occurs with the formation of a chocolate-colored coating on the surface of the workpieces:
Mn+O2=MnO2;Mn + O 2 = MnO 2 ;
MnO2+O2=MnO4 MnO 2 + O 2 = MnO 4
Далее высушенные заготовки направляют в прокалочную печь 14, где их в течение двух суток прогревают при температуре 950-1000°С, при этом в заготовках происходит дополнительное вспенивание алюмосиликата натрия и выделение из него влаги в парообразном состоянии, происходит образование глиноземистого цемента и метакаолинита кальция, что повышает морозостойкость и прочность до 60 МПа получаемых изделий. После охлаждения полученные изделия отправляют в хранилище кирпича 15.Next, the dried workpieces are sent to the
При реализации заявляемого способа выполняют описанным выше образом предварительную обработку отходов, используемых при производстве шихты для изготовления кирпича, которая повышает их активность, что позволяет получить более прочный и морозостойкий керамический кирпич.When implementing the proposed method, the preliminary processing of waste used in the production of a charge for making bricks is performed in the manner described above, which increases their activity, which makes it possible to obtain a more durable and frost-resistant ceramic brick.
Повышение качества получаемого по заявляемому способу керамического кирпича подтверждается результатами анализа двух образцов, один из которых был получен по заявляемому способу. Испытание было проведено по ГОСТу в лаборатории керамического производства ОАО «Коркинский керамический завод».Improving the quality of ceramic bricks obtained by the claimed method is confirmed by the results of the analysis of two samples, one of which was obtained by the claimed method. The test was carried out in accordance with GOST in the laboratory of ceramic production at OJSC Korkinsky Ceramic Plant.
Опыт 1. Для обработки подали в бисерную мельницу 250 г отсева горелой породы и 130 г низкоуглеродистого феррохромового шлака, 150 мл воды, измельчили до размера частиц 50 мкм в течение 30 мин, при этом в смеси повышается температура до 140°С и протекают реакции с образованием алюмината кальция. После окончания реакций в бисерную мельницу добавили 80 г жидкого стекла, которое взаимодействует с активным оксидом алюминия отсева горелой породы с образованием алюмосиликата натрия. По окончании реакции полученные 610 г суспензии подали в лабораторную дробилку, в которую также одновременно подали 250 г огнеупорной глины и 115 г шлама доменного производства, предварительно отделив от него путем магнитной сепарации 25 г смеси железа и оксидов железа, что повысило в шламе содержание алюмосиликатов и соединений марганца. Затем смесь, содержащую указанные отходы, измельчили в дробилке до размера частиц 1 мм, и с влажностью 17% сформовали в брус, разрезали струной на кубики и подали в сушилку, где сушили их при температуре 160°С, после чего кубики поместили в муфельную печь, в которой их в течение суток прогревали при температуре 1000°С. После охлаждения провели испытание кубиков на прочность и морозостойкость по существующей методике. Результаты испытания приведены в таблице.Experience 1. For processing, 250 g of screening out of burnt rock and 130 g of low-carbon ferrochrome slag, 150 ml of water were fed into a bead mill, crushed to a particle size of 50 microns for 30 minutes, while the temperature in the mixture rises to 140 ° C and reactions proceed with the formation of calcium aluminate. After the completion of the reactions, 80 g of water glass was added to the bead mill, which interacts with the active alumina of the screening out of the burnt rock to form sodium aluminosilicate. At the end of the reaction, the resulting 610 g of suspension was fed into a laboratory crusher, into which 250 g of refractory clay and 115 g of blast furnace sludge were simultaneously fed, having previously separated from it by magnetic separation 25 g of a mixture of iron and iron oxides, which increased the content of aluminosilicates in the sludge and manganese compounds. Then the mixture containing the indicated waste was crushed in a crusher to a particle size of 1 mm, and molded into a bar with a moisture content of 17%, cut with a string into cubes and fed into a dryer, where they were dried at a temperature of 160 ° C, after which the cubes were placed in a muffle furnace , in which they were heated during the day at a temperature of 1000 ° C. After cooling, the cubes were tested for strength and frost resistance according to the existing method. The test results are shown in the table.
Опыт 2. Для обработки подали в бисерную мельницу 240 г отсева горелой породы и 120 г шлака конверторного производства, 140 мл воды, измельчили до размера частиц 60 мкм в течение 30 мин, при этом в смеси одновременно повышается температура до 130°С и протекают реакции с образованием алюмината кальция. После окончания реакций в бисерную мельницу добавили 70 г жидкого стекла, которое взаимодействует с активным оксидом алюминия отсева горелой породы с образованием алюмосиликата натрия. По окончании реакции полученные 570 г суспензии подали в лабораторную дробилку, в которую также одновременно подали 300 г огнеупорной глины и 110 г шлама доменного производства, предварительно отделив от него путем магнитной сепарации 20 г смеси железа и оксидов железа, что повысило в шламе содержание алюмосиликатов и соединений марганца. Затем смесь, содержащую указанные отходы, измельчили в дробилке до размера частиц 1 мм, и с влажностью 18% сформовали в брус, разрезали струной на кубики и подали в сушилку, где сушили их при температуре 150°С, после чего кубики поместили в муфельную печь, в которой их в течение суток прогревали при температуре 950°С. После охлаждения провели испытание кубиков на прочность и морозостойкость по существующей методике. Результаты испытания приведены в таблице, где также приведены показатели образцов керамического кирпича по ГОСТу.Experiment 2. For processing, 240 g of screening out of burnt rock and 120 g of converter slag, 140 ml of water were fed into a bead mill, ground to a particle size of 60 μm for 30 minutes, while the temperature in the mixture simultaneously rises to 130 ° C and the reactions proceed with the formation of calcium aluminate. After the completion of the reactions, 70 g of water glass was added to the bead mill, which interacts with the active alumina of the screening out of the burnt rock to form sodium aluminosilicate. At the end of the reaction, the resulting 570 g of suspension was fed into a laboratory crusher, into which 300 g of refractory clay and 110 g of blast furnace sludge were simultaneously fed, having previously separated from it by magnetic separation 20 g of a mixture of iron and iron oxides, which increased the content of aluminosilicates in the sludge and manganese compounds. Then the mixture containing the specified waste was crushed in a crusher to a particle size of 1 mm, and molded into a bar with a moisture content of 18%, cut with a string into cubes and fed into a dryer, where they were dried at a temperature of 150 ° C, after which the cubes were placed in a muffle furnace , in which they were heated during the day at a temperature of 950 ° C. After cooling, the cubes were tested for strength and frost resistance according to the existing method. The test results are shown in the table, which also shows the indicators of ceramic brick samples according to GOST.
Заявляемый способ получения керамического кирпича по сравнению с прототипом позволяет повысить прочность и морозостойкость изготавливаемых с помощью этого способа изделий за счет повышения химической активности компонентов, используемых при получении шихты для изготовления керамического кирпича.The inventive method for producing ceramic bricks, in comparison with the prototype, makes it possible to increase the strength and frost resistance of products manufactured using this method by increasing the chemical activity of the components used in the preparation of the charge for the manufacture of ceramic bricks.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020120242A RU2742166C1 (en) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Method for producing ceramic brick |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020120242A RU2742166C1 (en) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Method for producing ceramic brick |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2742166C1 true RU2742166C1 (en) | 2021-02-02 |
Family
ID=74554692
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020120242A RU2742166C1 (en) | 2020-06-15 | 2020-06-15 | Method for producing ceramic brick |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2742166C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995007245A1 (en) * | 1993-09-09 | 1995-03-16 | Auramatrix Ifo Oy | Clay pigeon and a method for the preparation thereof |
RU2052419C1 (en) * | 1994-08-19 | 1996-01-20 | Воронин Николай Николаевич | Method for production of bricks and ceramic stones |
RU2052417C1 (en) * | 1994-08-19 | 1996-01-20 | Воронин Николай Николаевич | Bricks, ceramic stones, method and charge for manufacture thereof |
RU2201411C2 (en) * | 2001-03-20 | 2003-03-27 | Открытое акционерное общество "Мелеузовский завод строительных материалов" | Ceramic brick fabrication process |
RU2222509C1 (en) * | 2002-07-16 | 2004-01-27 | Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" | Method of production of brick |
-
2020
- 2020-06-15 RU RU2020120242A patent/RU2742166C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995007245A1 (en) * | 1993-09-09 | 1995-03-16 | Auramatrix Ifo Oy | Clay pigeon and a method for the preparation thereof |
RU2052419C1 (en) * | 1994-08-19 | 1996-01-20 | Воронин Николай Николаевич | Method for production of bricks and ceramic stones |
RU2052417C1 (en) * | 1994-08-19 | 1996-01-20 | Воронин Николай Николаевич | Bricks, ceramic stones, method and charge for manufacture thereof |
RU2201411C2 (en) * | 2001-03-20 | 2003-03-27 | Открытое акционерное общество "Мелеузовский завод строительных материалов" | Ceramic brick fabrication process |
RU2222509C1 (en) * | 2002-07-16 | 2004-01-27 | Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" | Method of production of brick |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114105503A (en) | Solid waste based super-retarding cement and preparation method and application thereof | |
RU2374206C1 (en) | Raw mixture for making ceramic objects | |
RU2742166C1 (en) | Method for producing ceramic brick | |
Darweesh et al. | Densification and thermomechanical properties of conventional ceramic composites containing two different industrial byproducts | |
RU2739441C1 (en) | Method of producing ceramic facing brick | |
RU2433106C2 (en) | Method of producing heat-insulating calcium hexaaluminate material | |
US4115138A (en) | Raw mixture for the production of cement | |
RU2327668C1 (en) | Raw mixture for manufacture of ceramic products | |
US4219363A (en) | Process for the preparation of Portland cement clinker | |
EP4479360A1 (en) | Calcined clay | |
Shaikezhan et al. | Cement slurry from electro-phosphoric slag | |
CN115650607A (en) | A kind of slag Portland cement clinker prepared by using stone coal to extract vanadium tailings and its preparation method | |
RU2736598C1 (en) | Mixture for making structural bricks | |
RU2754747C1 (en) | Ceramic mass for producing clinker bricks | |
Rodrigues et al. | Influence of calcination and comminution of drinking water treatment sludge on the properties of ceramics | |
RU2478590C1 (en) | Slag fluxing agent | |
US1830934A (en) | Composition for ceramic uses, and method of making the same | |
Eminov et al. | Development of optimal composition of dinas refractory materials | |
CN108863115A (en) | A kind of cement and preparation method thereof | |
RU2816936C1 (en) | Ceramic mixture for making bricks | |
RU2258684C1 (en) | Raw mixture for making facing ceramic tile | |
RU2837030C1 (en) | Mixture for making ceramic bricks | |
RU2811119C1 (en) | Binder based on industrial waste | |
US648756A (en) | Composition of matter for furnace-linings or other purposes. | |
RU2829132C1 (en) | Composition of raw mixture with industrial wastes of metallurgy for production of construction carbonized articles |