Керамическая масса для изготовления кирпича

Полезная модель относится к области производства строительных изделий, в частности, керамического кирпича, широко используемого в гражданском и промышленном строительстве.

Задачей полезной модели является повышение качества кирпича.

Поставленная задача решается, когда керамическая масса для производства кирпича, содержащая глиняное сырье, отличается от известной тем, что в качестве глиняного сырья использована глина Мурадымовского месторождения с химическим составом, мас.%: SiO₂ 58,10; Аl₂O₃ 13,38; Fe ₂O₃ 6,34; MnO 0,16; ТiO₂ 0,82; CaO 13,38; MgO 3,83; SO₃ 0,01; K₂O 1,79; Na ₂O 1,69.

Поставленная задача также решается в случае, когда:

-керамическая масса содержит добавки в виде шамота и/или шлака при соотношении глиняного сырья и добавок соответственно 65-75% и 35-25%;

Полезная модель относится к области производства строительных изделий, в частности, керамического кирпича, широко используемого в гражданском и промышленном строительстве.

Основным компонентом керамической массы для изготовления кирпича является глина или суглинок.

Кирпич характеризуется высоким качеством, когда он формуется из высоко пластичной глины. Глина с месторождений, находящихся вблизи предприятий по производству кирпича, не всегда удовлетворяет требованиям, предъявляемым к ее пластичности. Поэтому для повышения качества кирпича в керамическую массу для его изготовления вводят различные добавки.

Известна керамическая масса для изготовления кирпича [А.С. 1211242, МПК С04В 33/00, 1986], включающая глину, шлак электротермофосфорного производства и добавку, представляющую собой смесь для обмазки электродов, содержащую марганцевую руду, ферромарганец углеродистый, титановый концентрат, полевой шпат и крахмал при следующем соотношении компонентов, масс.%:

Масса содержит глину следующего химического состава, в мас.%:

SiO₂ - 43,38; Аl₂О₃ - 3,5; Р ₂O₅ - 1,93; Fe₂O₃ - 1,6; F - 0,78; СаО - 46,9; MgO - 3,47; SO₃ 1,04; R ₂O - 0,71. Используемая глина имеет показатель пластичности 5,186

Недостатком данной керамической массы является достаточно сложный химический состав, характеризующийся наличием дефицитных компонентов.

Известна керамическая масса для изготовления керамического кирпича / А.И.Августиник, «Керамика», Москва, Промстройиздат, 1957/, которая включает глиняное сырье, и добавки в виде древесных опилок и доменного шлака.

В отличие от доменного шлака, и по сей день являющегося «чистым» отходом металлургического производства, причем более распространенным, чем шлак электротермофосфорного производства, древесные опилки в настоящее время широко используются в деревообрабатывающей промышленности, поэтому их стоимость является достаточно высокой. Стоимость опилок возрастает также в связи с периодическим подорожанием древесины. С учетом отмеченного использование опилок в качестве добавок при изготовлении кирпича становится экономически не целесообразным.

Основным путем для повышения качества кирпича остается использование в составе керамической массы для его изготовления более пластичной глины.

Задачей полезной модели является повышение качества кирпича.

Поставленная задача решается, когда керамическая масса для производства кирпича, содержащая глиняное сырье, отличается от известной тем, что в качестве глиняного сырья использована глина Мурадымовского месторождения с химическим составом, мас.%:

SiO₂ 58,10; Al₂O₃ 13,38; Fe₂O ₃ 6,34; MnO 0,16; TiO₂ 0,82; CaO 13,38; MgO 3,83; SO₃ 0,01; K₂O 1,79; Na₂ O 1,69.

Поставленная задача также решается в случае, когда:

-керамическая масса содержит добавки в виде шамота и/или шлака при соотношении глиняного сырья и добавок соответственно 65-75% и 35-25%;

Основным достоинством предлагаемой глины является ее высокая пластичность. Показатель пластичности в среднем достигает значения 20. Химический состав глины определен в результате обширного исследования Мурадымовского месторождения. При этом, поскольку сырье является природным, возможно в отдельных случаях небольшое отклонение от указанного состава.

Благодаря высокой пластичности глины предлагаемая керамическая масса может содержать только глину, например, для изготовления кирпича, предназначенного для декоративной отделки зданий. Но для снижения себестоимости кирпича целесообразно использовать добавки. Это могут быть отходы собственного производства (шамот), а также отходы металлургического производства (шлак)

Пример конкретного выполнения:

Был изготовлен кирпич была с использованием глины Мурадымовского месторождения республики Башкортостан. Химический состав глины, мас.%: SiO₂ 58,10; Аl₂O₃ 13,38; Fe₂O₃ 6,34; MnO 0,16; TiO₂ 0,82; CaO 13,38; MgO 3,83; SO₃ 0,01; K₂O 1,79; Na₂O 1,69. Показатель пластичности глины 18. Норма расхода глины из расчета на 1000 штук кирпича ~2,10 м³ .

В качестве добавок был использован шлак Магнитогорского металлургического комбината, а также шамот. Норма расхода добавок из расчета на 1000 штук кирпича: шамота ~0,18 м³, шлака ~0,87 м³.

Компоненты сырья поступали на первичную обработку, при которой осуществлялось их первичное измельчение на вальцах грубого помола.

Затем шихта по ленточному транспортеру поступала в глиномешалку. В глиномешалке производилось перемешивание смеси и ее пароувлажнение до формовочной влажности ~21%. Из глиномешалки формовочную смесь подавали для формования в пресс, затем в вакуумкамеру. Выходящий из мундштука пресса отформованный брус разрезали резательной струной на отдельные кирпичи. После резки кирпич-сырец автоматом-укладчиком укладывали на сушильные вагонетки. Сушка осуществлялась в туннельных сушилах за счет теплоносителя, поступающего от печи, в течение 72 часов до остаточной влажности ~8%. Высушенный кирпич тележкой транспортировался в отделение садки. Далее кирпич на обжиговых вагонетках доставлялся к туннельным обжиговым печам. Обжиг осуществлялся в печи теплом от сгорания газа при следующих температурах: предварительная стадия 810°С; основная стадия, включая закал кирпича, 980°С, стадия охлаждения, начиная с 560°С. Обожженный кирпич доставлялся на площадку для выставки кирпича.

Полученный кирпич характеризовался следующими показателями:

- водопоглощение, % - 12;

- плотность, кг/м³ 1777;

- средний (для пяти образцов) предел прочности при сжатии 161 кгс/см

- морозостойкость - 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания

При пропаривании кирпича на наличие известковых включений на его поверхности нет трещин, сколов в количестве, превышающем допустимые значения.

1. Кирпич, изготовленный из керамической массы, содержащей глиняное сырье, отличающийся тем, что в качестве глиняного сырья использована глина с химическим составом, мас.%: SiO₂ 58,10; Аl₂О₃ 13,38; Fе₂О ₃ 6,34; МnО 0,16; TiO₂ 0,82; CaO 13,38; MgO 3,83; SO₃ 0,01; К₂О 1,79; Na₂ O 1,69.

2. Кирпич по п.1, отличающийся тем, что он изготовлен из керамической массы, дополнительно содержащей добавки в виде шамота и/или шлака при соотношении глины и добавок, мас.%: глина 65-75; добавки 35-25.