СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЖИГОВЫХ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КВАРЦЕВЫХ ПЕСКОВ И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЖИГОВЫХ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КВАРЦЕВЫХ ПЕСКОВ И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2205810 (13) C2

(51) 7 C04B35/14, C04B35/16 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2003.06.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2001122771/03 
(22) Дата подачи заявки: 2001.08.13 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.08.13 
(43) Дата публикации заявки: 2001.12.20 
(45) Опубликовано: 2003.06.10 
(56) Аналоги изобретения: SU 149345 A, 13.11.1962. SU 1805120 A1, 30.03.1993. SU 149344 A, 13.11.1962. RU 2096376 C1, 20.11.1997. US 1956894 A, 01.05.1934. US 2066365 A, 05.01.1937. 
(71) Имя заявителя: Белгородская технологическая академия строительных материалов 
(72) Имя изобретателя: Гридчин А.М.; Лесовик В.С.; Строкова В.В.; Шамшуров А.В. 
(73) Имя патентообладателя: Белгородская технологическая академия строительных материалов 
(98) Адрес для переписки: 308012, г.Белгород, ул. Костюкова, 46, Белгородская технологическая академия строительных материалов, патентный отдел 

(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЖИГОВЫХ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КВАРЦЕВЫХ ПЕСКОВ И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 

Изобретение относится к производству обжиговых керамических дорожно-строительных изделий и может быть использовано для изготовления дорожной и тротуарной плитки, строительных стеновых, облицовочных и декоративных изделий. Технический результат изобретения - снижение энергозатрат как при приготовлении сырьевой смеси, так и при термической ее обработке. Сырьевая смесь состоит из немолотого кварцевого песка, мелкодисперсного магнетита в виде отхода - пыли электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) Оскольского электрометаллургического комбината, содержащего, мас.%: Fe3O4 - 73-76, CaO - 9-15, SiO2 - 4-6, MgO - 4-7, прочие - 4-6, и раствора R2O-содержащего компонента, взятого в виде растворов солей, содержащих компоненты, выбранные из группы NaOH, КОН, Na2CO3, Na2OmSiO2, Na2SiO3, Na2SO4, NaNO3, или их комбинации, или отходы производств, содержащие вышеперечисленные компоненты по отдельности или в любых сочетаниях в виде растворов солей, обеспечивающих 1,5-3% влажность формовочных смесей в следующем соотношении, мас.%: немолотый кварцевый песок - основа, пыль ЭСПЦ - 5-20, раствор R2O-содержащего компонента в пересчете на ROH - 0,5-3. Смесь может дополнительно к этой смеси содержать мел технический в количестве 5-10 мас. %. Способ изготовления дорожно-строительных изделий заключается в смешении вышеперечисленных компонентов, формовании заготовки вибрацией или прессованием в обычных или нагретых до температуры 100oС формах под давлением 15-50 МПа, обжиге без предварительной сушки при 850-1050oС с изотермической выдержкой 2-3 ч, с загрузкой и выгрузкой при температуре до 200oС и скорости изменения температуры 5-8oС/мин. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Сырьевая смесь для получения обжиговых дорожно-строительных материалов на основе кварцевых песков и способ их изготовления.

Изобретение относится к производству обжиговых керамических дорожно-строительных изделий и может быть использовано для изготовления дорожной и тротуарной плитки, строительных стеновых, облицовочных и декоративных изделий.

Известна керамическая масса, включающая 50-75% немолотого и 25-50% молотого до прохождения через сито 4900 отв/см2 кварцевого песка и силикат-глыбы в количестве 5% от массы смеси или 15% жидкого стекла с силикатным модулем 2,5 и удельным весом 1,4-1,5, тщательное перемешивание, формование под давлением 100-150 кг/см2 сушку при 100-150oС, обжиг при температуре 600-1000oС в зависимости от природы заполнителя с изотермической выдержкой 3 ч и охлаждение [1] . Прочность таких изделий после обжига в присутствии 1,5% хлористого кальция достигает 45 МПа.

Однако тонкий помол значительной части кварцевого песка и использование дорогостоящей силикат-глыбы или жидкого стекла в количестве до 15% и необходимость продолжительной сушки увлажненного до 10% формованного сырца приводит к удорожанию готовых изделий.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является смесь для получения керамического изделия, содержащая, мас.%:

Немолотый кварцевый песок - 70-85

Молотый кварцевый песок с удельной поверхностью 3000-6000 см2/г - 10-29

Жидкое стекло (R2О-содержащий компонент, на сухое вещество) - 1-5

и способ его изготовления, включающий приготовление смеси путем смешения кварцевого песка с жидким стеклом, прессование заготовки, сушка и обжиг, после которого изделие охлаждают до 75-80oС со скоростью 0,5-2,2oC/мин [2].

Недостатком этого технического решения является необходимость тонкого помола до 29 мас. % кварцевого песка, существенные энергозатраты на сушку увлажненных до 12% формованных изделий, продолжительный до 4 ч обжиг при 850-950oС и охлаждение со скоростью 0,5-2,2oС/мин до температуры 75-80oС, что составляет от 7 до 24 ч.

Заявляемое изобретение направлено на снижение энергозатрат как при приготовлении сырьевой смеси, так и при термической ее обработке, что в итоге позволит существенно снизить стоимость изделий.

Это достигается тем, что сырьевая смесь для получения дорожно-строительных обжиговых изделий, включающая немолотый кварцевый песок и R2О-содержащий компонент, согласно предлагаемому решению дополнительно содержит мелкодисперсный магнетит в виде отхода - пыли электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) Оскольского электрометаллургического комбината (ОЭМКа), а в качестве R2O-содержащего компонента содержит вещество, выбранное из группы, включающей NaOH, КОН, Nа2СО3, Na2OmSiO2, Na2SiO3, Na2SO4, NaNO3, или их комбинации, или отходы различных производств, содержащие вышеперечисленные компоненты по отдельности или в любых сочетаниях в виде растворов солей, обеспечивающих 1,5-3% влажность формовочных смесей при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Немолотый кварцевый песок - Основа

Пыль ЭСПЦ - 5-20

Вышеуказанный раствор R2О-содержащего компонента в пересчете на ROH - 0,5-3

Вышеуказанная композиция с содержанием пыли ЭСПЦ дополнительно может содержать мел технический при следующих соотношениях, мас.%:

Немолотый кварцевый песок - Основа

Пыль ЭСПЦ - 5-20

Мел технический - 5-10

Раствор R2O-содержащего компонента в пересчете на ROH - 0,5-3

Указанная задача достигается также способом изготовления обжиговых дорожно-строительных материалов на основе кварцевых песков, включающем приготовление смеси путем смешения немолотого кварцевого песка и R2O-содержащего компонента, формование заготовки, обжиг и охлаждение, в котором согласно предлагаемому решению при смешении компонентов дополнительно вводят мелкодисперсный магнетит в виде отхода - пыли электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) Оскольского электрометаллургического комбината (ОЭМКа), а в качестве R2O-содержащего компонента содержит вещество, выбранное из группы, включающей NaOH, КОН, Nа2СО3, Na2OmSiO2, Na2SiO3, Na2SO4, NaNO3, или их комбинации, или отходы различных производств, содержащие вышеперечисленные компоненты по отдельности или в любых сочетаниях в виде растворов солей, обеспечивающих 1,5-3% влажность формовочных смесей при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Немолотый кварцевый песок - Основа

Пыль ЭСПЦ - 5-20

Раствор R2O-содержащего компонента в пересчете на ROH - 0,5-3

при этом формование производят вибрацией или прессованием в обычных или обогреваемых перегретым водяным паром до 100oС формах при 15-50 МПа, обжигают без предварительной сушки при 850-1050oС с изотермической выдержкой 2-3 ч, с загрузкой и выгрузкой при температуре до 200oС при скорости изменения температуры 5-8oС/мин.

Способ достигается также тем, что в смесь, содержащую немолотый кварцевый песок, R2О-содержащий компонент и пыль ЭСПЦ дополнительно вводят технический мел при следующих соотношениях, мас.%:

Немолотый кварцевый песок - Основа

Пыль ЭСПЦ - 5-20

Мел технический - 5-10

Раствор R2O-содержащего компонента в пересчете на ROH - 0,5-3

Количественный и качественный состав пыли электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) Оскольского электрометаллургического комбината (ОЭМКа), мас.%:

Fе3O4 - 73-76

СаО - 9-15

SiO2 - 4-6

MgO - 4-7

Прочие - 4-6

Снижение энергозатрат при приготовлении заявляемой смеси для получения дорожно-строительных обжиговых изделий предлагаемым способом обеспечивается использованием только немолотого кварцевого песка, использованием высокодисперсной химически активной пыли ЭСПЦ до 20 мас.%, содержащей Fе3O4 - 73-76%; СаО - 9-15%, SiO2 - 4-6%, MgO - 4-7%, прочих 4-6% и мела до 10 мас.% в смеси с R2O-содержащим компонентом, содержащим вещества, выбранные из группы, включающей NaOH, КОН, Nа2СО3, Na2OmSiO2, Na2SiO3, Na2SO4, NaNO3, или их комбинации, или отходы производств, содержащие вышеперечисленные компоненты по отдельности или в любых сочетаниях в виде растворов солей, обеспечивающих 1,5-3% влажность формовочных смесей. Смешением компонентов и прессованием заготовок при влажности смеси 1,5-3%, обеспечивающей достаточную прочность сырца даже при виброформовании, и проведением обжига без предварительной сушки, возможностью загрузки и выгрузки изделий из печи при температуре 180-200oС, при скорости изменения температуры в процессе обжига 5-8oС/мин и изотермической выдержке 2-3 ч при 850-1075oС.

Заявляемое изобретение осуществляют следующим образом.

Немолотый кварцевый песок, взятый из карьера с модулем крупности 0,5-2,0 и естественной влажностью около 2%, мелкодисперсного магнетита в виде отхода - пыли ЭСПЦ ОЭМК и в отдельных смесях технического мела, перемешивали с раствором R2О-содержащего компонента, концентрация которого обеспечивала конечную влажность смеси 1,5-3% в мешалке принудительного действия до гомогенного состояния. Готовую сырьевую смесь через дозатор подавали в обычную (неподогретую) пресс-форму или обогреваемую перегретым паром до 100oС, после чего прессовали под давлением 15-50 МПа, обжигали при 850-1075oС с изотермической выдержкой 2-3 ч, причем загрузку и выгрузку из печи осуществляли при температуре не выше 180-200oС, со скоростью изменения температуры при нагреве и охлаждении 5-8oС/мин.

При использовании в качестве одного из компонентов сырьевой смеси пыли ЭСПЦ в зависимости от количества компонента и температуры обжига планомерно изменяют цвета от светло-сиреневого до черного.

По предлагаемой методике была проведена серия испытаний различных по составу сырьевых смесей и параметров способа.

Результаты 6-ти выборочных испытаний приведены в таблице, причем химический состав использованных R2O-содержащих добавок, использованных в примерах как отдельных, так и смешанных соединений, и отходов производства (пример 6) дают сопоставимый эффект при спекании изделий.

Отдельные конкретные примеры составов, параметров способа и физико-механические показатели из серий полученных изделий приведены в таблице. Из данных, приведенных в таблице, следует, что предлагаемые изделия существенно меньше требуют энергозатрат на их производство: - полностью исключаются или в отдельных смесях существенно снижаются затраты на помол кварцевого песка; - снижение энергозатрат за счет использования оптимально допустимого ускоренного режима обжига, - введение в сырьевую шихту до 1/5 части техногенной высокодисперсной пыли ЭСПЦ; - получение качественно новых декоративных изделий заданного цвета от светло-сиреневого до черного.

Источники информации:

1. Глуховский В.Д. Грунтосиликаты. - Киев, 1959, - С. 42, 75.

2. Генералов Б.В., Павлов В.Л., Крифукс О.В. Смесь для получения керамического изделия и способ его изготовления. RU, патент 2096376 С 04 В 28/26, 35/14, -БИ: - 1997. - 32 (прототип). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Сырьевая смесь для получения дорожно-строительных обжиговых изделий, включающая кварцевый песок и R2O-содержащий компонент, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит мелкодисперсный магнетит в виде отхода - пыли электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) Оскольского электрометаллургического комбината, а в качестве R2O-содержащего компонента содержит отдельные соединения: NaOH, КОН, Na2CO3, Na2OmSiO2, Na2SiO3, Na2SO4, NaNO3, или их комбинации, или отходы различных производств, содержащие вышеперечисленные компоненты по отдельности или любых сочетаниях в виде растворов, обеспечивающих 1,5-3% влажность формовочных смесей в следующих соотношениях, мас.%:

Немолотый кварцевый песок - Основа

Пыль ЭСПЦ - 5-20

Раствор R2O-содержащего компонента в пересчете на ROH - 0,5-3

2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит технический мел в следующих соотношениях, мас.%:

Немолотый кварцевый песок - Основа

Пыль ЭСПЦ - 5-20

Мел технический - 5-10

Раствор R2O-содержащего компонента в пересчете на ROH - 0,5-3

3. Способ изготовления дорожно-строительных изделий, включающий приготовление смеси путем смешения немолотого кварцевого песка и R2O-содержащего компонента, формование заготовки, обжиг и охлаждение, отличающийся тем, что смесь дополнительно содержит мелкодисперсный магнетит в виде отхода - пыли электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) Оскольского электрометаллургического комбината, а в качестве R2O-содержащего компонента используют раствор, содержащий вещество, выбранное из группы, включающей NaOH, КОН, Na2CO3, Na2OmSiO2, Na2SiO3, Na2SO4, NaNO3, или их комбинации, или отходы различных производств, содержащие вышеперечисленные компоненты по отдельности или любых сочетаниях в виде растворов, обеспечивающих 1,5-3% влажность формовочных смесей в следующих соотношениях, мас.%:

Немолотый кварцевый песок - Основа

Пыль ЭСПЦ - 5-20

Вышеуказанный раствор R2O-содержащего компонента в пересчете на ROH - 0,5-3

а формование производят вибрацией или прессованием в обычных или обогреваемых перегретым водяным паром до 100oС формах при давлении 15-50 МПа, обжигают без предварительной сушки при 850-1050 oС с изотермической выдержкой 2-3 ч, с загрузкой и выгрузкой при температуре до 200oС при скорости изменения температуры 5-8 oС/мин.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в смесь, содержащую немолотый кварцевый песок, пыль ЭСПЦ, R2O-содержащий компонент, дополнительно вводят технический мел при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Немолотый кварцевый песок - Основа

Пыль ЭСПЦ - 5-20

Мел технический - 5-10

Раствор R2O-содержащего компонента в пересчете на ROH - 0,5-3м




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru