Сайбулатов с ж производство керамического кирпича

Обновлено: 11.05.2024

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Салахов А.М., Кабиров Р.Р., Фасеева Г.Р., Морозов В.П., Болтакова Н.В.

На основе анализа данных об изменении минерального состава глинистого сырья , при термической обработке, разработан новый технологический регламент экспериментальной линии по производству лицевого кирпича на заводе ОАО «Алексеевская керамика». Изменение технологического регламента позволило существенно повысить качество производимой продукции и снизить затраты на энергоресурсы.

Текст научной работы на тему «Создание высокотехнологичного производства керамического кирпича»

A. М. Салахов, Р. Р. Кабиров, Г. Р. Фасеева,

B. П. Морозов, Н. В. Болтакова, Р. А. Салахова

СОЗДАНИЕ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА

Ключевые слова: глинистое сырье, обжиг, минеральный состав.

На основе анализа данных об изменении минерального состава глинистого сырья, при термической обработке, разработан новый технологический регламент экспериментальной линии по производству лицевого кирпича на заводе ОАО «Алексеевская керамика». Изменение технологического регламента позволило существенно повысить качество производимой продукции и снизить затраты на энергоресурсы.

Keywords: clay raw materials, firing, mineral composition.

Based on analysis of data on changes in the mineral composition of the clay raw material, during heat treatment, has developed a new process procedure experimental production line of face brick factory JSC "Alekseevskaya ceramics." Changing the process procedure has significantly increased the quality of products and reduce energy costs.

Одной из причин весьма ограниченной номенклатуры изделий строительной керамики, производимых в Республике Татарстан, являются поверхностные, а порой и явно ошибочные, представления о реальных процессах, происходящих при обжиге керамических масс. К сожалению, как в учебной литературе, так и в научных журналах, порой приводятся сведения, явно не соответствующие результатам современных исследований. Так, в книге «Строительное материаловедение» [1], рекомендованной Ассоциацией строительных высших учебных заведений в качестве учебного пособия, утверждается, что при нагревании глинистой массы происходит дегидратация монтмориллонита и гидрослюд при температурах 800 - 850°С. На основе этой информации проектируются обжиговые печи и строятся соответствующие диаграммы обжига.

Реальную картину процессов,

происходящих при обжиге глин, позволяет выявить современное оборудование. Нами были проанализированы изменения минерального состава глинистого сырья различных месторождений при их термической обработке. Для таких исследований был использован рентгеновский дифрактометр XRD - 7000S (Shimadzu, Япония) в комплекте с высокотемпературной приставкой. Исследование минерального состава проводилось каждые 100 °С, что составляло по времени 30 минут. Затем температура снова поднималась на 100 °С и проводилось очередное исследование. Результаты изменения минерального состава глин Алексеевского и Сахаровского месторождений приведены в табл.1 и 2.

Как видим, диссоциация глинистого минерала монтмориллонит происходит в температурном интервале 100 - 200°С, наоборот, гидрослюдистый минерал мусковит

идентифицируется вплоть до 1000°С, хотя его количество сокращается, начиная с 600 - 700°С.

регламента на ОАО «Алексеевская керамика» с учетом полученных нами результатов позволила существенно повысить качество производимой продукции и снизить затраты на энергоресурсы.

Таблица 1 - Фазовый состав керамических образцов, полученных из глины Алексеевского месторождения в результате обжига при различных температурах (содержание в %). Shimadzu

* VO о Т Монтморил лонит Хлорит Мусковит Кальцит Микроклин Альбит Кварц РАФ

50 2 3 7 3 11 22 26 25

100 2 2 8 3 11 16 31 26

200 0 2 16 3 11 16 29 24

300 0 0 16 3 10 12 36 25

400 0 0 11 3 11 16 31 27

500 0 0 13 3 7 16 33 27

600 0 0 10 2 11 23 27 26

700 0 0 10 сле ды 13 22 27 27

800 0 0 12 0 10 17 29 32

850 0 0 9 0 28* 34 29

900 0 0 10 0 28* 32 30

950 0 0 9 0 27* 39 25

100 0 0 0 5 0 35* 35 26

* при температуре свыше 850°С пики альбита и

РАФ -рентгеноаморфная фаза

Достаточно часто высокие прочностные свойства строительной керамики связывают с наличием минерала муллит. Так, в работе [2] авторы пишут: «Основные свойства керамическим материалам придает муллит, и от того, как он формируется, с какой структурой и какое его количество образуется при обжиге изделий, зависит морозо-, кислото-, термостойкость и прочность изделий». Нам трудно согласиться с таким утверждением, поскольку наши исследования [3,4,5] минерального состава керамики многих зданий Казани с многовековой историей выявили отсутствие муллита. Муллит нами не зафиксирован

и в более ранних керамических изделиях Волжской Булгарии (11 век).

Таблица 2 - Фазовый состав керамических образцов, полученных из глины Сахаровского месторождения в результате обжига при различных температурах (содержание в %). Shimadzu

* vo о H Монтморил лонит Хлорит Мусковит Кальцит Микроклин б ь л А Кварц Ф А Р

5о 3 3 1о 5 1о 1о 28 32

1оо о 3 11 5 11 1о 29 29

2оо о 3 1о 4 12 1о 28 32

3оо о о 12 4 12 12 32 28

4оо о о 11 5 11 13 3о 3о

5оо о о 1о 5 1о 14 3о 31

боо о о 8 5 12 13 32 3о

7оо о о 8 следы 13 1б 3о 32

8оо о о 7 следы 17 1б 32 28

85о о о 7 о 31 32 29

9оо о о 4 о 33 33 3о

95о о о 4 о 37 33 2б

1ооо о о 2 о 37 33 28

* при температуре свыше 850°С пики альбита и

РАФ -рентгеноаморфная фаза

В то же время на некоторых старых зданиях Казани сохранилась глазурованная керамическая плитка, в минеральном составе которой муллит нами зафиксирован, однако нам известно, что эта плитка производилась на юге России из каолиновых глин.

Минеральные фазы, образующиеся при обжиге глин, исследовались отечественными и зарубежными авторами. В монографии известного французского керамика Ж. Сигг [6] представлен анализ, из каких глин и при каких условиях формируются различные минеральные фазы. При этом никаких корреляций присутствия или отсутствия минерала муллит с прочностными характеристиками керамики не установлено. В монографии известного итальянского керамика Дж. Биффи [7] отмечается, что заслужившие повсеместное признание высокопрочные лицевые

керамические материалы фирмы «SACMI» имеют различный минеральный состав и только некоторые из них содержат муллит, причем наличие или отсутствие его никак не сказывается на характеристиках керамики. Что касается сырья в химическом составе, которого содержатся оксиды кальция и магния, то Дж. Биффи пишет: «Образующиеся в процессе декарбонизации чрезвычайно активные оксиды СаО и MgO взаимодействуют с оксидами кремния и алюминия, образованными в результате разрушения кристаллической решетки глин. В результате формируются новообразования: геленит, диопсид, анортит и волластонит. Их содержание и определяют такие характеристики керамики как прочность и коэффициент термического расширения».

Адекватные представления о минеральных фазах, возникающих при обжиге керамического сырья с высоким содержанием карбонатов, послужили основой для разработки нового технологического регламента экспериментальной линии по производству лицевого кирпича на заводе ОАО «Алексеевская керамика». Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках Субсидии по постановлению Правительства РФ №218 (договор № о2^25.31Ш21, 2о14 г.).

1. И.А. Рыбьев, Строительное материаловедение: учебное пособие для строительных специальностей вузов. Высшая школа, Москва, 2оо3. 7о1 с.

2. В.З. Абдрахимов, Е. С. Абдрахимова. Стекло и керамика, 38, 3,33-3б (2о14)

3. А.М. Салахов.,Г.Р.Туктарова, В.П. Морозов. Стекло и керамика, 7,25-28 ( 2ооб)

5. Фасеева Г.Р., Салахов А.М., Нафиков Р.М , Хацринов А.И.Вестник Казанского технологического университета,№8,23о-235 (2о1о).

6. Jean SIGG Les produits de terra cuite. Editions SEPTIMA, Paris, 1991. 495 p.

7. Giovanni Biffi Bookfor the production of ceramic tules. Faenza Editoriale, Paris, 2оо3. 37б p.

© A. M. Salahov - Cand. tehn. Associate Professor, Department of Solid State Physics, KFU; R. R. Kabirov - Director General of JSC "Alekseevskaya ceramics"; G. R. Faseeva - a senior lecturer in technology of inorganic substances and materials, KNRTU, galiya_@mail.ru; V. P. Morozov - Dr. H.-M. Sciences, Head. Department of Mineralogy and Lithology KFU; N. V Boltakova - Cand. F.-M. Associate Professor, Department of Solid State Physics, KFU; R. A. Salahova - Cand. tehn. Sciences, Senior Researcher of CJSC "VNIISTROM them. P.P.Budnikova ".

Сайбулатов С.Ж. Производство керамического кирпича. - М. : Стройиздат, 1989. - 200, [1] с. : ил. ; 22 см. - (Повышение мастерства рабочих строительства и промышленности строительных материалов). - Библиогр.: с. 199 (16 назв.)

Купить

Реферат по теме Производство керамического кирпича

Курсовая по теме Производство керамического кирпича

ВКР/Диплом по теме Производство керамического кирпича

Диссертация по теме Производство керамического кирпича

Заработать на знаниях по теме Производство керамического кирпича

Технологическая линия по производству керамического кирпича.

Комплекс оборудования для производства керамического кирпича методом пластического формования мощностью.

Помогите сайту стать лучше, ответьте на несколько вопросов про книгу:
Производство керамического кирпича

Объявление о покупке
Книги этих же авторов
Наличие в библиотеках
Рецензии и отзывы
Похожие книги
Наличие в магазинах
Информация от пользователей
Книга находится в категориях

Производство керамического облицовочного кирпича на заводе КЕРМА

Никогда не думал, что наблюдать, как производится керамический кирпич так интересно. А ещё очень познавател.

Кирпич. Современное производство глиняного кирпича

Фильм о технологическом процессе производства глиняного кирпича. В этом фильме Вы узнаете из чего и как.

КИРПИЧ ручной работы. Кольцевая печь Гофмана

Третья серия из цикла про кирпич - о том, как его производят на самом старом заводе в Бельгии в городе Maaseik.

--> --> Калужская область, Калуга городской округ, Калуга, Московский округ, Силикатный
Карачевская, 25
Расположение на карте

санитарный день: последний чт месяца
Пн: 11:00-19:00
Вт: 11:00-19:00
Ср: 11:00-19:00
Чт: 11:00-19:00
Пт: 11:00-19:00
Вс: 11:00-18:00

--> --> Московская область, Мытищи городской округ, Мытищи, 30-й м-н
Институтская 2-я, 14
Расположение на карте

--> --> Красноярский край, Красноярск городской округ, Красноярск, Кировский район, Первомайский
Академика Павлова, 75
Расположение на карте

санитарный день: последний день месяца
Пн: 10:00-18:00
Вт: 10:00-18:00
Ср: 10:00-18:00
Чт: 10:00-18:00
Пт: 10:00-18:00
Сб: 10:00-17:00

--> --> Воронежская область, Воронеж городской округ, Воронеж, Железнодорожный район
Перевёрткина, 49
Расположение на карте

--> --> Краснодарский край, Сочи городской округ, Сочи, Центральный район
Приморская, 1
Расположение на карте

санитарный день: первое число месяца
Пн: 09:30-19:00
Ср: 09:30-19:00
Чт: 09:30-19:00
Пт: 09:30-19:00
Сб: 10:00-18:00
Вс: 10:00-18:00

--> --> Республика Башкортостан, Уфа городской округ, Уфа, Калининский район, Черниковка
Сергея Вострецова, 10
Расположение на карте

санитарный день: последняя пт месяца
Вт: 11:00-15:00 16:00-20:00
Ср: 11:00-15:00 16:00-20:00
Чт: 11:00-15:00 16:00-20:00
Пт: 11:00-15:00 16:00-20:00
Сб: 11:00-15:00 16:00-20:00

санитарный день: последняя сб месяца
Пн: 11:00-14:00 15:00-18:00
Вт: 11:00-14:00 15:00-18:00
Ср: 11:00-14:00 15:00-18:00
Чт: 11:00-14:00 15:00-18:00
Пт: 11:00-14:00 15:00-18:00
Сб: 09:00-15:00

--> --> Костромская область, Кострома городской округ, Кострома, Центральный район, Октябрьский пос.
Кинешемское шоссе, 33
Расположение на карте

санитарный день: последний вт месяца
Пн: 10:00-20:00
Вт: 10:00-20:00
Ср: 10:00-20:00
Чт: 10:00-20:00
Пт: 10:00-18:00
Вс: 09:00-17:00

--> --> Оренбургская область, Оренбургский район, пос. Пригородный
Центральная, 2
Расположение на карте

Завод по производству лицевого керамического кирпича
kavkazec12 Как делают кирпичи. Почему кирпич красный

Кирпич — искусственный камень правильной формы, используемый в качестве строительного материала, произве.

Это Интересно Производство керамического кирпича без сушки сырца/Production of ceramic bricks without drying raw
Оборудование для Кирпича, Блока, Тротуарной плитки Как сделать кирпичи своими руками ! Станок для производства кирпичей!

своими руками, кирпич, декор, ремонт, кирпичи, производство кирпича, имитация кирпича, лофт, декоративная.

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к промышленности керамических материалов, и может быть использовано для получения различных видов изделий стеновой керамики и дорожного клинкерного кирпича.

Известны керамические массы (смеси), содержащие различные виды техногенного и глинистого сырья, из которых получают кирпич и камни керамические различного назначения и по различным технологиям.

Технические задачи, решаемые при использовании техногенного сырья, это не только улучшение свойств изделий, расширение номенклатуры выпускаемых изделий, снижение их себестоимости, но и утилизация многотоннажных отходов угледобычи и углеобогащения, которые занимают большие площади ценных земель и негативно влияющих на окружающую среду. Поэтому использование побочных продуктов угледобычи и углеобогащения является важной научно-практической задачей.

Известны керамические массы и технологии получения рядового керамического кирпича на основе попутных продуктов угледобычи и углеобогащения – террикоников (Золотарский А.З., Шейман Е.Ш. Производство керамического кирпича // М.: «ВШ», 1989. 264 с.; Дворкин Л.И., Дворкин О.Л. Строительные материалы из отходов промышленности // Ростов н/Д: Феникс. 2007. 368 с.; Сайбулатов С.Ж. Производство керамического кирпича // М.: Стройиздат. 1989. 201 с.; Временное руководство по проектированию предприятий по производству кирпича и керамических камней. Нормы технологического проектирования. М.: Союзгипростром, 1989. 96 с.). Недостатком многих таких решений является малое содержание отходов в составах сырьевых смесей, невысокая прочность керамического материала и изделий, низкая морозостойкость изделий, узкий интервал свойств керамического материала, что существенно ограничивает область их применения.

Известна керамическая масса для изготовления керамического кирпича, включающая следующие компоненты, масс. %: шунгитовый сланец – 16–60, глина остальное (патент RU №2305082С2, C04B33/00 опубл. 27.08.2007 г.).

Недостатком известной керамической массы является высокая плотность для обычного рядового кирпича (1730–1850 кг/м 3 ) и относительно низкая морозостойкость (F35) получаемого кирпича.

Известна керамическая масса для изготовления керамического кирпича, включающая следующие компоненты, масс. %: легкоплавкая глина – 50–80; горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев, –20–50 (патент RU №2440950С1, C04B33/138, опубл. 27.01.2012 г.).

Недостатком известной керамической массы является невысокая прочность изделий (18,2–19,4 МПа), узкий интервал по плотности (1710–1880 кг/м 3 ), что позволяет классифицировать изделия как рядовой кирпич и не позволяет на основе предлагаемых составов получать высокоэффективные керамические камни, клинкерный кирпич, а также лицевой кирпич мягкого формования с визуально состаренной поверхностью.

Наиболее близкой к заявляемой по совокупности признаков является керамическая масса (патент RU №2549636С1, C04B33/132, опубл. 27.04.2015 г. Бюл. №12) для изготовления кирпича, включающая следующие компоненты, масс. %: терриконик «красный» – 13–67; терриконик «черный» – 13–67, молотые до полного прохождения через сито с размером отверстий 0,315–0,63 мм; глина – 12–16; коллоидный 30-процентный раствор олигопептидов в воде – 4–8.

Признаки наиболее близкого аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемой смеси: терриконик «чёрный» углистый (углесодержащий); указанный терриконик «красный» безуглистый (не углесодержащий), глина.

Однако недостатками указанной керамической массы является использование коллоидного раствора олигопептидов (КРОП), являющегося достаточно дорогим продуктом и который получают варкой птичьего пера в растворе NaOH с последующей нейтрализацией серной или соляной кислотой, необходимость его ввода в состав сырьевой смеси в виде водного раствора, что создаёт неприятный запах, увеличивает влажность сырьевой смеси и вызывает необходимость её подсушки, особенно при полусухом способе формования и способе жёсткой экструзии, а также способствует формированию открытой капиллярной пористости. Кроме того, изделия имеют относительно невысокий предел прочности при сжатии (19,9–22,3 МПа), узкий интервал по плотности (1260–1390 кг/м 3 ) и водопоглощению (6,1–6,8 %), что не позволяет на основе предлагаемых составов получать высокоэффективные керамические камни, рядовой кирпич, лицевой и клинкерный кирпич различными способам формования изделий, а также лицевой кирпич мягкого формования с визуально состаренной поверхностью.

Задачей изобретения является расширение свойств обожжённого материала и повышение морозостойкости изделий с возможностью получения широкой номенклатуры изделий стеновой керамики – керамических камней, рядового кирпича, лицевого и клинкерного кирпича, в том числе по технологии мягкого формования с использованием камневидного техногенного сырья – террикоников, образующихся в процессе угледобычи и углеобогащения.

Поставленная задача была решена за счёт того, что предлагаемая сырьевая смесь для получения изделий стеновой керамики и дорожного клинкерного кирпича, включающая терриконик «чёрный» углистый, терриконик «красный» безуглистый, измельчённые до полного прохождения через сита с размером отверстий 0,315 или 0,63 мм, глину, содержит колеманит при следующем соотношении компонентов (мас. %):

терриконик «чёрный» углистый (углесодержащий) 10–40;

терриконик «красный» безуглистый (не углесодержащий) 39–77;

В состав керамической массы включают не только терриконики «красные» безуглистые, которые в своё время подверглись самовозгоранию за счёт содержания угля (горелые породы), но и терриконики «чёрные» углистые – не подвергшиеся самовозгоранию углесодержащие породы.

Отвалы угледобывающих шахт – терриконы, изначально в своём составе содержат частицы угля – в среднем около 15 %. Часть терриконов, в силу определённых причин, подвергалась возгоранию, и угля там не осталось, а сами терриконики приобрели красно-коричневый цвет (горелые породы). Они сложены различными по зерновому составу частицами, по своим свойствам близки к шамоту (обожжённая глина) и используются, в основном, в дорожном строительстве при устройстве временных дорог. Часть терриконов, в силу определённых причин, не подвергалась возгоранию, уголь там остался, и они сохранили свой первоначальный цвет – чёрный, тёмно-серый, поэтому их часто называют чёрными террикониками (негорелые породы). Нередко бывает и так, что часть терриконика перегорела, а часть нет. В Ростовской области (Восточный Донбасс) скопилось более миллиарда тонн террикоников, которые занимают тысячи гектар ценных земель. Соотношение «черных» и «красных» терриконов составляет примерно 50 : 50.

На протяжении десятилетий терриконики, в силу ряда объективных и субъективных причин, не представляли промышленного интереса, хотя, по сути, являлись техногенными месторождениями, и прежде всего, угля. В последние 5-8 лет в силу экономических причин и усовершенствования технологий извлечения угля, отношение к терриконикам принципиально изменилось. Извлекать уголь из них стало выгоднее, чем строить новые шахты и содержать их. Однако проблемой является то, что перерабатывающие предприятия нацелены, прежде всего, на извлечение угля, а оставшиеся 80–90 % переработанного горного отвала в силу различных причин в основном остаются менее востребованными.

В процессе переработки террикоников с целью извлечения угля образуются следующие материалы, условно разделённые по фракционному составу, содержанию угля и минералого-петрографическому составу. По фракционному составу выделяется 4 группы: I – крупнофракционные материалы с размером элементов от 5–6 мм до 150 мм; II – среднефракционные материалы с размером зёрен от 2 до 5–6 мм; III – мелкофракционные материалы с преимущественным размером зёрен от 0,5 до 2,5 мм; IV – тонкофракционные материалы с размером зёрен менее 0,5 мм.

Крупнофракционные и среднефракционные материалы переработки террикоников, представлены в подавляющем большинстве достаточно прочными алевролитами, так как более слабые породы в процессе переработки (многократное дробление и рассев) переходят в более мелкие фракции. Они практически не содержат уголь. В мелкофракционных и тонкофракционных материалах переработки террикоников всегда содержится уголь и сложены они в основном аргиллитами (углистые сланцы), аргиллитоподобными глинами и алевролитами.

Использовать в чистом виде «чёрные» терриконики и мелкофракционные и тонкофракционные продукты их переработки для получения изделий стеновой керамики нельзя, так как содержание угля в составе керамической массы не должно превышать 8–12 % (точное количество зависит от вида изделий и вида печи для обжига), иначе при обжиге будет выделяться избыточное тепло. Хотя с точки зрения экономики, мелко- и тонкофракционные углесодержащие материалы являются очень привлекательными, т.к. стоимость калории тепла для них в 10–20 раз ниже в сравнении с чистым углём и газом.

Усреднённый химический состав террикоников приведён в таблице 1. Усреднённый химический состав используемой глины приведён в таблице 2.

Усреднённый химический террикоников, % по массе

Наименование
терриконика ППП SiO₂ AI₂O₃ Fe₂O₃
_общ. CaO MgO SO₃ К₂О Na₂O Р₂О₅ TiO₂ MnO «Красный» 2,93 62,94 18,43 5,65 3,03 0,92 0,60 2,86 1,49 0,14 0,86 0,14 «Чёрный» 14,25 57,74 15,45 4,91 2,20 0,67 0,83 2,09 1,04 0,10 0,61 0,10

Усреднённый химический состав глины, по массе

ППП SiO_{2 общ.} AI₂O₃ Fe₂O₃
_общ. CaO MgO SO₃ К₂О Na₂O Р₂О₅ TiO₂ MnO 6,95 69,66 14,90 4,60 1,10 0,40 0,03 1,78 0,37 0,08 0,11 0,01

Предлагаемые решения позволяют использовать образовавшиеся смеси при различном соотношении горелых (безуглистых) и негорелых (углистых) террикоников для получения различных видов стеновой керамики – высокоэффективные керамические камни, рядовой кирпич, лицевой и клинкерный кирпич, различными способами формования изделий, а также лицевой кирпич мягкого формования с визуально состаренной поверхностью.

Также предлагаемые массы позволяют повысить прочность изделий и расширить интервалы свойств по плотности и водопоглощению для получения высокоэффективных керамических камней и клинкерного кирпича.

В общем виде, терриконики угледобывающей промышленности представляют собой полифракционную смесь аргиллитов, глинистых сланцев, углистых сланцев, аргиллитоподобных глин, алевролитов, песчаников и угля. Измельчённые негорелые терриконики обладают малой пластичностью, а по своему химическому составу близки к глинам. При обжиге, частички угля, выгорая, создают пористость, что является весьма положительным для высокоэффективных керамических камней и рядового кирпича. Измельчённые горелые терриконики не обладают пластичностью, а по своим свойствам похожи на шамот (обожжённая глина).

Введение колеманита в тонкодисперсном состоянии способствует снижению температуры обжига, улучшению спекания керамических масс и, соответственно, снижению водопоглощения и повышению прочности обожжённых изделий. Это обусловлено тем, что колеманит – 2CaO · 3B₂O₃ · 5Н₂О, минерал очень легкоплавкий. За счёт высокого содержания оксида бора, его температура плавления около 500 о С. Он является одним из самых сильных плавней и минерализаторов, что обуславливает его эффективность как активизатора спекания даже при вводе в небольших количествах. Важным является момент, что ввод колеманита позволяет получить черепок с высокой степенью спекания при температурах до 1000–1050 о С, что очень важно для клинкерного и лицевого кирпича.

Ввод глины в различных количествах способствует регулированию формовочных свойств керамических масс в зависимости от свойств исходных компонентов и способа формования изделий.

Керамический кирпич и камни получают следующими способами.

Различные виды террикоников измельчают до полного прохождения через сита с размером отверстий 0,315 или 0,63 мм (ГОСТ 8736-2014). Подсушенную до воздушно-сухого состояния и также измельчённую глину тщательно смешивают в заданных пропорциях с различными видами террикоников и колеманитом. В зависимости от способа формования изделий, сухую смесь увлажняют заданным количеством воды. Из полученных смесей формуют изделия, сушат и обжигают при температурах 1000–1050 °С. Рядовой кирпич может формоваться способом экструзии (пластический способ) и полусухим способом, высокоэффективные керамические камни – экструзионным способом, лицевой и клинкерный кирпич – экструзионным способом, полусухим и способом мягкого формования.

Примеры составов масс сырьевых смесей и результаты испытаний приведены в таблице 3.

Пример 1 – Керамическая масса для рядового кирпича, экструзионный способ формования изделий.

Состав композиции (масс. %):

Терриконик «чёрный» углистый – 35,0;

Терриконик «красный» – 44,0;

Терриконники измельчены до полного прохождения через сито размером 0,63 мм. Из полученной смеси формовали кирпич и обжигали при температуре 1000 °C.

Пример 2 – Керамическая масса для высокоэффективного керамического камня, экструзионный способ формования изделий.

Состав композиции (масс. %):

Терриконик «чёрный» углистый – 40,0;

Терриконик «красный» – 39,0;

Терриконники измельчены до полного прохождения через сито размером 0,63 мм. Из полученной смеси формовали камни и обжигали при температуре 1020 °C.

Пример 3 – Керамическая масса для лицевого кирпича, мягкое формование.

Состав композиции (масс. %):

Терриконик «чёрный» углистый – 15,0;

Терриконик «красный» – 68,0;

Терриконники измельчены до полного прохождения через сито размером 0,315 мм. Из полученной смеси формовали кирпич и обжигали при температуре 1030 °C.

Пример 4 – Керамическая масса для стенового клинкерного кирпича, полусухое прессование.

Состав композиции (масс. %):

Терриконик «чёрный» углистый – 10,0;

Терриконик «красный» – 73,0;

Терриконники измельчены до полного прохождения через сито размером 0,315 мм. Из полученной смеси формовали кирпич и обжигали при температуре 1040 °C.

Пример 5 – Керамическая масса для дорожного клинкерного кирпича, полусухое прессование.

Состав композиции (масс. %):

Терриконик «чёрный» углистый – 10,0;

Терриконик «красный» – 77,0;

Терриконники измельчены до полного прохождения через сито размером 0,315 мм. Из полученной смеси формовали кирпич и обжигали при температуре 1050 °C.

Как видно из таблицы 3, стеновые керамические изделия из предложенных в формуле компонентов имеют более высокие показатели по прочности и морозостойкости, чем наиболее близкий аналог, а керамическая масса для высокоэффективных керамических камней при требуемой пониженной плотности изделий также обеспечивает весьма высокую прочность и, соответственно, более высокий коэффициент конструктивного качества. Кроме того, водопоглощение для клинкерного кирпича соответствует требованиям ГОСТ 530-2012 «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия» и ГОСТ 32311-2012 «Кирпич керамический клинкерный для мощения», огневая усадка меньше чем у прототипа и соответствует рекомендуемой.

Состав Терриконик «чёрный» углистый Терриконик «красный» безуглистый Глина Колеманит Коллоидный 30-процентный раствор олигопептидов в воде Предел прочности при сжатии, МПа Предел прочности при изгибе, МПа Плотность,
кг/м 3 Водопоглощние, % помассе Морозостойкость, циклы Огневая усадка, % 1 35,0 44,0 20,5 0,5 – 29,2 10,3 1640 15,7 Более 120 2,2 2 40,0 39,0 20,0 1,0 – 18,5 5,8 780* 13,9 Более 140 2,7 3 15,0 68,0 15,5 1,5 – 35,7 12,4 1870 12,2 Более 150 3,2 4 10,0 73,0 15,0 2,0 – 89,4 21,3 1980 4,5 Более 200 4,1 5 10,0 77,0 10,0 3,0 – 126,4 27,2 2220 1,9 Более 300 5,1 6 10,0 75,0 11,0 4,0 – 70,5 7,5 2280 0,8 – оплавление Более 300 6,5 Пат. 2440950 13–67 13–67 12–16 – 4–8 19,9–22,3 Не приводится 1260–1390 6,1–6,8 Более 100 2,7–5,7 Примечание: * – значение приведено для изделий с пустотностью 50%.

Реферат патента 2021 года Сырьевая смесь для получения изделий стеновой керамики и дорожного клинкерного кирпича

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к промышленности изделий стеновой керамики и дорожного клинкерного кирпича, и может быть использовано для получения керамических камней, рядового кирпича, лицевого и клинкерного кирпича, в том числе по технологии мягкого формования. Техническим результатом является расширение свойств обожжённого материала и повышение морозостойкости изделий с возможностью получения широкой номенклатуры изделий стеновой керамики на основе камневидного сырья, а также использование техногенного сырья - террикоников, образующихся в процессе угледобычи и углеобогащения. Сущность изобретения заключается в том, что сырьевая смесь для получения изделий стеновой керамики и дорожного клинкерного кирпича содержит терриконик «черный» углистый, терриконик «красный» безуглистый, измельчённые до полного прохождения через сита с размером отверстий 0,315 или 0,63 мм, глину и колеманит при следующем соотношении компонентов (мас.%): указанный терриконик «чёрный» углистый (углесодержащий) 10-40; указанный терриконик «красный» безуглистый (неуглесодержащий) 39-77; глина 10-20,5; колеманит 0,5-3,0. 3 табл., 5 пр.

Формула изобретения RU 2 740 965 C1

Сырьевая смесь для получения изделий стеновой керамики и дорожного клинкерного кирпича, включающая терриконик «черный» углистый, терриконик «красный» безуглистый, измельчённые до полного прохождения через сита с размером отверстий 0,315–0,63 мм, глину, отличающаяся тем, что дополнительно содержит колеманит при следующем соотношении компонентов (мас. %):

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича.

Известна керамическая масса для получения кирпича следующего состава, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд - 20-70, зола ТЭС - 30-80 / Абдрахимов Д.В. Керамический кирпич из отходов производств / Д.В.Абдрахимов, Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. // Строительные материалы. - 1999. - №9. - С 34-35/ [1].

Недостатком указанного состава является относительно низкая морозостойкость (14-30 циклов), механическая прочность при сжатии (10,2-16,8 МПа) и высокая плотность (1380-1900 кг/см 3 ).

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%: бейделлитовая глина - 40, зола ТЭС - 60 / Кулибаев А.А. Физико-химические процессы, протекающие при обжиге золокерамических материалов / А.А.Кулибаев, А.Н.Лян, В.В.Шевандо, Ж.Е.Калиева, Б.О.Смаилова, Д.А.Идрисов, С.Ж.Сайбулатов // Строительные материалы. - 2002. - №9. - С.54-56 / [2]. Принята за прототип.

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкая механическая прочность.

Сущность изобретения - повышение качества строительных материалов.

Техническим результатом изобретения является повышение механической прочности кирпича.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую бейделлитовую глину, дополнительно вводят продукт сгорания базальтовой шихты при производстве минеральной ваты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

бейделлитовая глина 60-80 продукт сгорания базальтовой шихты при производстве минеральной ваты 20-40.

В качестве основного глинистого сырья для производства керамического кирпича использовалась глина Образцовского месторождения Самарской области. Глина Образцовского месторождения характеризуется как среднедисперсная, преимущественно с низким содержанием мелких и средних включений, представленных кварцем, железистыми минералами, гипсом и карбонатными включениями, химический состав представлен в табл.1. Основным породообразующим минералом глины является бейделлит, среднее содержание которого составляет до 70%.

Таблица 1. Химические составы компонентов Компоненты Содержание оксидов, мас.% SiO₂ Al₂O₃ CaO MgO Fe₂О₃ R₂O SO₃ п.п.п. бейделлитовая глина Образцовского месторождение 57,13 19,25 2,0 1,32 5,72 1,5 1,01 8,8 продукт сгорания базальтовой шихты при производстве минеральной ваты 43,2 11,3 17,6 9,6 7,72 5,79 1,09 2,8

Продукт сгорания базальтовой шихты при производстве минеральной ваты характеризуется преимущественно плотной стекловидной структурой, небольшими потерями при прокаливании (менее 3%), состоит из стеклофазы ферроалюмосиликатного состава с примесью кристаллофазы, основными минералами которой являются анортит, кварц, кристобалит, гематит, волластонит, монтичеллит и незначительное количество муллита.

Введение в состав керамической шихты продукта сгорания базальтовой шихты при производстве минеральной ваты, имеющего повышенное содержание стеклофазы, гематита, муллита и анортита, позволит значительно повысить прочность керамического кирпича.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 20-24%, из которой формовали кирпич, высушивали кирпич-сырец до влажности не более 8% и затем обжигали при температуре 1050°С. 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 глина 80 70 60 продукт сгорания базальтовой шихты при производстве минеральной ваты 20 30 40

Как видно из табл.2, кирпичи из предложенных составов имеют ниже плотность, чем у прототипа.

Полученное техническое решение при использовании продукта сгорания базальтовой шихты при производстве минеральной ваты позволяет значительно повысить прочность кирпича.

Использование техногенного сырья при получении кирпича способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для керамических материалов.

1. Абдрахимов Д.В. Керамический кирпич из отходов производств / Д.В.Абдрахимов, Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. // Строительные материалы. - 1999. - №9. - С 34-35.

2. Кулибаев А.А. Физико-химические процессы, протекающие при обжиге золокерамических материалов / А.А.Кулибаев, А.Н.Лян, В.В.Шевандо, Ж.Е.Калиева, Б.О.Смаилова, Д.А.Идрисов, С.Ж.Сайбулатов // Строительные материалы. - 2002. - №9. - С.54-56.

Реферат патента 2009 года КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение прочности изделий. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича включает бейделлитовую глину и продукт сгорания базальтовой шихты, содержащий в мас.%: SiO₂ - 43,2; Al₂О₃ - 11,3; CaO - 17,6; MgO - 9,6; Fe₂O₃ - 7,72; R₂O - 5,79; SO₃ - 1,09; п.п.п. - 2,8, получаемый при производстве минеральной ваты при следующем соотношении компонентов, мас.%: бейделлитовая глина - 60-80; продукт сгорания базальтовой шихты при производстве минеральной ваты - 20-40. 3 табл.

Формула изобретения RU 2 349 562 C2

Керамическая масса для изготовления керамического кирпича, включающая бейделлитовую глину, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит продукт сгорания базальтовой шихты, содержащий, мас.%: SiO₂ - 43,2; Al₂О₃ - 11,3; CaO - 17,6; MgO - 9,6; Fe₂O₃ - 7,72; R₂О - 5,79; SO₃ - 1,09; п.п.п. - 2,8, получаемый при производстве минеральной ваты, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Изобретение относится к производству строительной керамики и может быть использовано при изготовлении облицовочной плитки.

Известна сырьевая смесь керамических масс для изготовления облицовочной плитки [1], содержащая следующие компоненты, мас.%:

Глина огнеупорная 30-40 Песок кварцевый 2-10 Стеклянный бой 27-33 Нефелиновый концентрат 5-13 Порода углеобогащения, термообработанная при 900-1000°С 10-30

Недостатком указанного состава керамической массы является ее многокомпонентность, что усложняет технологический процесс изготовления плитки, кроме того, имеет место повышенный расход плавня, что увеличивает усадочные деформации и водопоглощение.

Наиболее близкой к изобретению является сырьевая смесь для получения керамической шихты, [2] включающая следующие компоненты, мас.%:

Порода углеобогащения, термообработанная при 900-1000°С 50-92 Глина 5-35 Щелочной плавень 3-40

Недостатком известной сырьевой смеси является повышенная объемная усадка, водопоглощение, большие энергозатраты, связанные с подготовкой породы углеобогащения при температуре 900-1000°С. Кроме того, подготовка массы осуществляется шликерным методом с последующим обезвоживанием, что также повышает энергозатраты.

Задачей изобретения является снижение усадочных деформаций, водопоглощения плитки, энергозатрат при ее производстве.

Сущность изобретения состоит в том, что сырьевая смесь для изготовления керамической плитки содержит породу углеобогащения, термообработанную при 570-600°С, глину, а в качестве плавня - иловую часть отходов обогащения железных руд при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Порода углеобогащения, термообработанная при 570-600°С 90-70 Глина 5-20

Иловая часть отходов обогащения железных руд 5-10, при этом химический состав иловой части отходов обогащения железных руд, мас.%: SiO₂ - 42,45; Al₂O₃ - 14,54; CaO - 14,88; MgO - 4,52; FeO - 8,06; Fe₂O₃ - 9,46; SO₃ - 0,98; R₂O - 3,25; MnO - 0,49; TiO₂ - 0,73; Р₂О₅ - 0,64.

Порода углеобогащения имеют следующий химический состав, мас.%: SiO₂ - 68,75; CaO - 0,96; MgO - 0,52; Al₂O₃ - 22,23; FeO - 4,63; Fe₂О₃ - 0,42; SO₃ - 1,03; R₂O - 0,71; Р₂O₅ - 0,75.

Особенностью термообработки породы углеобогащения является то, что она предварительно обжигается при 570-600°С, это позволяет активизировать глинистую составляющую в отличие от обжига ее при 1000°С, где глинистая часть становится инертной. При температуре 570-600°С заканчиваются полиморфные превращения кварца, которые приводят к структурным деформациям, таким как увеличение объема и водопоглощения.

Иловая часть отходов обогащения железных руд выполняет как роль плавня, так и роль структурирующей добавки, что позволяет повысить прочность черепка.

Вещественный состав иловой части отходов обогащения железных руд следующий: глинистое вещество (в виде смешаннослойных глинистых минералов), рудные примеси, полевые натриевые и калиевые шпаты (выполняющие роль плавня), песчаники.

Минералогический состав иловой части отходов обогащения железных руд, %:

Смесь готовится следующим образом.

Необожженную породу углеобогащения фракции более 20 мм измельчают до порошка (менее 0,6 мм). Измельчение необожженной породы требует значительно меньше энергозатрат, чем обожженной. Порошок подвергают термообработке при температуре 570-600°С. Затем в обожженный порошок добавляют иловую часть отходов обогащения железных руд в количестве 5. 10%, вводят глину 5. 20% и добавляют воду до влажности шихты 8. 10% и тщательно перемешивают.

Из полученного порошка прессуют плитку (давление 25-35 МПа). Термообработка и глазурование осуществляется по традиционной технологии.

В таблице 1 приведены составы сырьевых смесей, а в таблице 2 - физико-механические показатели изделий.

Таблица 1 Компонент Содержание компонентов, мас. % Предлагаемый состав Известный состав 1 2 3 Обожженная порода углеобогащения 70 78 90 50-90 Глина 20 15 5 5-35 Щелочной плавень - - - 3-40 Отходы обогащения железных руд 10 7 5 - Таблица 2 Свойства Показатели для состава Предлагаемый состав Известный состав 1 2 3 Прочность на сжатие, МПа 17 18 15 12 Водопоглощение, % 10,5 10,1 11,5 12 Общая усадка, % 3,3 2,5 2,3 4,1

1. Авторское свидетельство СССР №768783, С 04 В 33/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР №1033476, С 04 В 33/00, 1983.

Реферат патента 2005 года СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЛИЦОВОЧНОЙ КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛИТКИ

Изобретение относится к производству строительной керамики и может быть использовано при изготовлении облицовочной плитки. Задачей изобретения является снижение усадочных деформаций, водопоглощения плитки, энергозатрат при ее производстве. Сущность изобретения состоит в том, что сырьевая смесь для изготовления облицовочной керамической плитки содержит породу углеобогащения, термообработанную при 570-600°С, глину, а в качестве плавня - иловую часть отходов обогащения железных руд, химический состав которой, мас.%: SiO₂ - 42,45; Al₂О₃ - 14,54; CaO - 14,88; MgO - 4,52; FeO - 8,06; Fe₂O₃ - 9,46; SO₃ - 0,98; R₂O - 3,25; MnO - 0,49; TiO₂ - 0,73; Р₂O₅ - 0,64%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: порода углеобогащения, термообработанная при 570-600°С, 90-70, глина 5-20, иловая часть отходов обогащения железных руд 5-10. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 258 684 C1

Сырьевая смесь для изготовления облицовочной керамической плитки, включающая породу углеобогащения, глину и плавень, отличающаяся тем, что в качестве основного компонента она содержит породу углеобогащения, термообработанную при 570-600°С, а в качестве плавня - иловую часть отходов обогащения железных руд, химический состав которой, мас.%: SiO₂-42,45; Al₂O₃-14,54; CaO-14,88; MgO-4,52; FeO-8,06; Fe₂О₃-9,46; SO₃-0,98; R₂О-3,25; MnO-0,49; TiO₂-0,73; Р₂О₅-0,64, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Читайте также:

Сайбулатов с ж производство керамического кирпича

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Салахов А.М., Кабиров Р.Р., Фасеева Г.Р., Морозов В.П., Болтакова Н.В.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Салахов А.М., Кабиров Р.Р., Фасеева Г.Р., Морозов В.П., Болтакова Н.В.

Текст научной работы на тему «Создание высокотехнологичного производства керамического кирпича»

Купить

Реферат по теме Производство керамического кирпича

Курсовая по теме Производство керамического кирпича

ВКР/Диплом по теме Производство керамического кирпича

Диссертация по теме Производство керамического кирпича

Заработать на знаниях по теме Производство керамического кирпича

Похожие патенты RU2740965C1

Реферат патента 2021 года Сырьевая смесь для получения изделий стеновой керамики и дорожного клинкерного кирпича

Формула изобретения RU 2 740 965 C1

Похожие патенты RU2349562C2

Реферат патента 2009 года КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА

Формула изобретения RU 2 349 562 C2

Похожие патенты RU2258684C1

Реферат патента 2005 года СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЛИЦОВОЧНОЙ КЕРАМИЧЕСКОЙ ПЛИТКИ

Формула изобретения RU 2 258 684 C1