Смесь для изготовления керамических изделий

19) К 0 (11) 2005110 С 161) Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам ОБРЕТЕН ПАТЕНГУ(57) Использование: изготовление керам изделий, преимущественно облицовочного плитки, черепицы, сантехнического обору Сущность изобретения: смесь содержит, глину 30 - 57; золу 20 - 59; ил городских чистных сооружений 10 - 20; технический 1 - 3, Прочность изделий при 51-107 КГС/см, теплопроводность 0,36 Вт/м К 1 зп ф-лы,зтабл. блем эколок М,ЯКрейк блем эколоКЕРАМИПИСАНИ(54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ических кирпича. дования.мас%: водооуглеродизгибеОД 9фракция техуглерода 0,0001 мм 100 Изобретение относится к строительнымматериалам и может быть использовано дляполучения керамических изделий, преимущественно кирпича, применяемого для облицовочных работ, а также облицовочной 5плитки, черепицы, сантехнического оборудования,Известна смесь для изготовления керамических изделий на основе золы в количестве 75 мас.% и 25 мас. глины, 10Однако изделия, полученные из даннойсмеси, характеризуются небольшой прочностью на изгиб, имеют сильно пористуюшероховатую поверхность, высокую теплопроводность. 15Известна смесь для изготовления керамических изделий на основе золы 70 мас.%и глины 30 мас.0 ,Иэделия, полученные иэ данной смеси, характеризуются также небольшой 20прочностью на изгиб, имеют шероховатуюпористую поверхность и высокую теплопроводность,Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является 25. состав для изготовления стеновых керамических изделий на основе глины и золы.Однако изделия, полученные из данно. го состава смеси, имеют те же недостатки:высокую теплопроводность, небольшую 30прочность на изгиб и шероховатую поверхность,Целью изобретения является получениекерамических изделий с низкой теплопроводностью, большой прочностью при изгибе и фактурой хорошего качества, содновременной утилизацией отходов с водоочистных сооружений и заводов технического углерода.Поставленная цель достигается тем, что, 40смесь для изготовления керамических иэделий на основе глины и эолы дополнительносодержит ил с водоочистных сооружений инекондиционный технический углерод (сцжу) при следующих соотношениях компонентов, мас.0 :Зола ,20-59Глина 30-57Ил 10-20Техуглерод 1-3 50Поставленная цель достигается такжетем, что техуглерод и ил имеют следующийгранулометрический состав, %;фракции ила0,08 мм . 2,80,08 - 0,01 мм 7,5 550,01 - 0,005 мм 15,90,005-0,001 мм 12,7менее 0,001 мм 61,1 Химический состав твердого осадка ила дан в пересчете на окислы, мас,0 : ЯЗОВА 58,8; А 20 з 14,1; Ее 20 з 6,0; СаО 3,4; М 90 0,5; К 20 1,1; йа 20 1,3; п.п,п. 8,8,Технический углерод (сажа) состоит иэ углерода до 99,7%.Ил водоочистных сооружений г.Омска имеет удельный вес 1,5 т/м, влагосодержание до 88%. По существующей технологии очистки воды твердый осадок сбрасывается в реку, загрязняя ее и нарушая экологическое состояние бассейна,Нестандартный (некондиционный) технический углерод(сажа) получается на заводах технического углерода при переходе с одного режима работы на другой (при получении разных марок Ту) или при аварийных ситуациях и проц. Такой техуглерод не идет в производство шин и резино-технических изделий и трудно утилизируется,Поэтому, с целью утилизации использованы технический углерод (нестандартный) всех марок и ил с водоочистных сооружений г.Омска в качестве компонентов смеси для получения керамических изделий, преимущественно кирпича.При введении ила и техуглерода в смесь глины и золы достигается наибольшая упаковка частиц. Благодаря гелевому их состоянию они легко проникают между частицами глины и золы при перемешивании. В ысокодисперсн ые частицы техуглерода и ила позволяют создать плотную упаковку частиц вещества, образуя непрерывные кластеры, т.е, непрерывную связь между частицами в данном объеме.Таким образом, введение ила и технического углерода придает новые свойства всему веществу в целом. Частицы сажи состоят иэ углерода, который при обжиге взаимодействует с окислами смеси, восстанавливая их и освобождая СО, который при выходе на поверхности образует поры внутри изделия, С увеличением количества пор теплопроводность снижается до 0,39 - 0,36 Вт/м К,Применение технического углерода в смеси менее 1 мас.% мало влияет на теплопроводность изделия, а более 3 мас, - увеличивает величину канала и пор, ухудшая его фактуру,Введение ила менее 10 мас,7 ь мало влияет на улучшение качества поверхности, а более 20 мас.% ухудшает прочностные характеристики изделия. Иэделия, изготовленные по данному изобретению, имеют фактуру хорошего качества, обладают большой прочностью на изгиб и невысокой теплопроводностью. Данный состав компонентов придает материалу новые2005110 Таблица 1 Таблица 2 свойства, что.позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "Существенные отличия",П р и м е р, В качестве сырья для получения смеси используют Омскую глину, золу Омской ТЭЦ, ил с водоочистных сооружений и нестандартный техуглерод (сажу) с завода технического углерода,Химический и гранулометрический со.став сырья даны в табл.1 и 2,Глину предварительно растворяют в иле, содержащем до 88 фводы, чтобы перевести в высокодисперсное состояние, выдерживая ее в таком состоянии 14-16 ч, тщательно перемешивают и в смесь вводят золу, также перемешивая, Образовавшуюся смесь с влажностью 22-30 сушат в лопастной сушилке до влажности 5 - 6 при температуре сушки 100-400 С. Смесь засыпают в бегуны, размалывают, добавляют сажу и воду до 10-12 влажности, перемешивают и прессуют, сушат в кольцевой печи, нагревают и обжигают при 1050 С в течение 4 ч. Полученный из данной смеси кирпич удовлетворяет требованиям ГОСТ 530-80 на марки 100-300. Кирпич по прочности при сжатии соответствует марке 200, а по прочности при изгибе - выше марки 300, Морозостойкость составила не менее 25 циклов,водопоглощение - более 8 , теплопроводность 0,39 - 0,36 Вт/м К. Для опытной проверки заявляемого состава былиподготовлены 9 смесей ингредиентов, все5 смеси показали оптимальные реэультвтььПримеры даны в табл.З. Смеси получалиописанным выше способом простым смешением. компонентов: глину предварительнорастворяют в иле, выдерживают 15 ч, смесь10 перемешивают и вводят золу, получая смесьс 22-30 влажности. Смесь. сушат до 5-6влажности, размалывают в бегунах, вводятсажу, добавляют воду до 10-.12; влажностисмеси, формуют, сушат и обжигают в коль 15 цевых печах при 1050 С.Кроме высоких технико-экономическихпоказателей кирпич имеет гладкую ровнуюповерхность с микропористой структурой,которая придает кирпичу свойства, необхо 20 димые для облицовочных операций, и снижает теплопроводность, что ведет кзкономии материала.56) 1. Авторское свидетельство СССРМг 1175921, кл. С 04 В 33/32. 1983,25 2. Авторское свидетельство СССРМ 983114, кл. С 04 В ЭЗ/30, 1979,3. Авторское свидетельство СССРМ 1222660, кл, С 04 В ЗЗ/02, 1984.2005110 Таблица 3 Характеристика изделий Компоненты пп ТехуглеродЗола Прочность при сжатии, кгс/смпри 1000 С Прочность при изгибе, кгс/см Ил Глина водо- поглощение, % при 1000 С тепломоропроводность,Вт/м К зостойкость,цикл 13 14-17 10-18 0,52 20-594237 0,39-0,36 1-33331 10 - 2010152015 17 0,36 16 14Формула изобретения сооружений 10-20 Технический углерод 1-82, Смесь по п.1, отличающаяся тем, что ил городских водоочистных сооружений и технический углерод имеют следующий гранулометрический состав:Ил008 мм 2,8% 0,08- 0,01 мм 7,5% 0,01 - 0,005 мм 15,9% 0,005- 0,001 мм 12,7 менее 0,001 мм 61,1% Технический углерод менее0,0001 мм 100% 1, СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕ- РАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, включающая глину и золу, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ил городских водоочистных сооружений и технический углерод при следующем соотношении компонентов, мас,%:Глина 30 -57 Зола 20- 59 Ил городских водоочистных Составитель Н. ШепелевТехред М,Моргентал Корректор М, Керецман Редактор С. Кулакова Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 3422 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 1 2 3 4 5 6 7 8 9 30-5745 45 45 30 45 57 57 46 28 32 54 39 27 20 40 59 51-10757 10756 72 75 74 53 75 51 84 120 136 в 3147 327 206 256 222 192 136 222 157