СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА
CRUDE MIXTURE FOR MAKING CERAMIC BRICKS

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для производства керамического кирпича.
Известна сырьевая смесь для производства керамического кирпича при следующем содержании компонентов, мас. %: кембрийская глина 70,0-80,0; строительный песок 10,0-15,0; послеспиртовая барда - остальное [Пат. №2287504 РФ, МПК С04В 38/06. Сырьевая смесь для изготовления керамического кирпича / Бармин M.H. (RU), Гребенкин A.H. (RU), Павличенко В.В. (RU), Кемпи E.Г. (RU); заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна" (СПГУТД). - №2005116805/03; заявл. 01.06.2005; опубл. 20.11.2006, Бюл. №32. - 5 с.].
Недостатками данного технического решения являются недостаточный предел прочности керамического кирпича при изгибе и высокая себестоимость сырья для получения кирпича.
Наиболее близким по технической сути к настоящему изобретению, то есть прототипом, является состав керамической массы для получения кирпича при следующем соотношении компонентов, мас. %: глина 89,0-95,5; измельченный брак кирпича после сушки 0,5-1,0; пыль кремнезема 4,0-10,0 [Пат. №2379251 РФ, МПК С04В 33/132. Керамическая масса для производства кирпича / Щепочкина Ю.A. (RU); заявитель и патентообладатель Щепочкина Ю.A. (RU). - №2008144886/03; заявл. 13.11.2008; опубл. 20.01.2010, Бюл. №2. - 3 с.].
Недостатками данной керамической массы, используемой для производства кирпича, являются высокая себестоимость сырья, повышенная теплопроводность кирпича, недостаточная прочность при изгибе и сжатии.
Техническим результатом изобретения является снижение себестоимости производства, снижение теплопроводности и повышение прочности кирпича при изгибе и сжатии.
Указанный результат достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления керамического кирпича, включающая глину, измельченный брак кирпича после сушки, согласно изобретению дополнительно содержит отработанный формовочный кварцевый песок, являющийся техногенным отходом литейного производства машиностроительных предприятий; базальтовую муку в виде мелкодисперсной волокнистой массы, являющуюся техногенным отходом производства базальтовых теплоизоляционных плит, стеновых и кровельных панелей на их основе для использования в гражданском и промышленном строительстве при следующем соотношении компонентов, мас. %:
глина
75,0-96,0
измельченный брак кирпича после сушки
0,5-2,0
отработанный формовочный кварцевый песок
2,0-21,0
базальтовая мука
0,5-2,0
Примеры составов сырьевой смеси приведены в табл. 1.
Для приготовления керамической массы могут быть использованы глины, состав которых показан в табл. 2.
Химический состав отработанного формовочного кварцевого песка, используемого для приготовления предлагаемой данным изобретением сырьевой смеси, показан в табл. 3.
Подготовка глины при пластическом способе включает в себя сушку сырья, дробление на щековой дробилке, замачивание водой для обеспечения формовочной влажности сырьевой смеси в пределах 18,5-23,8% и вылеживание массы в течение суток.
Отработанный формовочный кварцевый песок и базальтовая мука в необходимых количествах подаются в бункеры, оснащенные разрыхлителями, затем в грохоте очищаются от посторонних примесей и просеиваются через вибросито.
Брак керамического кирпича после сушки перемалывают до получения порошкообразной массы, проходящей без остатка через сито №014.
Компоненты сырьевой смеси через систему бункеров-дозаторов и транспортеров поступают в смеситель, перемешиваются до достижения установленной консистенции.
Керамические кирпичи из заявляемой сырьевой смеси изготавливают по общепринятой технологии методом пластического формования на шнековых агрегатных прессах СМК-217, имеющих двухвальные смесители, где сырьевую смесь перемешивают, вакуумируют в вакуум-камере пресса, уплотняют и выводят из мундштука в виде бруса, который разрезают однострунным резательным автоматом на брус в 30 кирпичей, который разрезают многострунным автоматом на отдельные кирпичи, загружаемые на сушильные вагонетки с помощью подъемного стола. Сушку кирпичей производят в однорядочных шестизонных сушилках в течение 8-10 ч при температуре 160-180°С.
Высушенные до влажности 1,0-5,0% кирпичи подают разгрузчиком через комплектующий стол на печные вагонетки и далее на обжиг в ширококанальную печь. После охлаждения до температуры 50°С кирпич подают на сортировку для контроля качества и затем упаковывают на поддоны для складирования и отгрузки.
Результаты исследований физико-механических свойств полученных образцов керамического кирпича и их себестоимость показаны в табл. 4
Определение пределов прочности кирпича М 150 при сжатии, изгибе проводили по ГОСТ 530-2007, ГОСТ 8462-2008, коэффициента теплопроводности по ГОСТ 26254-84.
Как видно из табл.4, предложенная сырьевая смесь по примерам 1-3 обеспечивает получение керамического кирпича с повышенными физико-механическими и теплотехническими характеристиками и позволяет снизить себестоимость продукции в сравнении с прототипом на 38-43%.
Повышение предела прочности кирпича М 150 при сжатии по сравнению с данным показателем по прототипу составляет 12,34%, 10,39%, 5,19% для примеров 1, 2, 3 соответственно.
Повышение предела прочности кирпича М 150 при изгибе по сравнению с данным показателем по прототипу составляет 10,71%, 7,14%, 3,57% для примеров 1, 2, 3 соответственно.
Предложенная сырьевая смесь обеспечивает получение керамического кирпича М 150 с низким коэффициентом теплопроводности, уменьшение которого по сравнению с данным показателем по прототипу составляет 31,58%, 26,32%, 19,3% для примеров 1, 2, 3 соответственно.
Таким образом, использование изобретения позволяет получать керамический кирпич с улучшенными прочностными и теплотехническими характеристиками, при этом снизить себестоимость продукции в сравнении с прототипом путем использования в составе сырьевой смеси подлежащих утилизации отработанного формовочного кварцевого песка - техногенного отхода литейного производства машиностроительных предприятий, базальтовой муки - техногенного отхода производства базальтовых теплоизоляционных плит, стеновых и кровельных панелей на их основе.