Патенты на производство керамического кирпича

Обновлено: 04.05.2024

Способ изготовления керамического кирпича

Изобретение относится к изготовлению строительных изделий, в частности к производству керамического кирпича, и может быть использовано в гражданском строительстве. Технический результат изобретения - повышение качества керамического кирпича за счет использования высококачественной глины в сочетании с оптимизацией режимов обжига и охлаждения кирпича. Способ изготовления керамического кирпича включает измельчение глинистого сырья, его увлажнение, введение добавок в виде древесных опилок и шлака, формирование, сушку и обжиг в интервале 980-1050 o С. В качестве глинистого сырья используют глину Юмагузинского месторождения с химическим составом, мас.%: SiO₂ 55,12; Al₂О₃ 12,83; Fe₂O₃ 4,75; CaO 6,02; MgO 1,91; SO₃ 0,050, в количестве и в качестве шлака - доменный шлак, при соотношении глины и добавок, мас.%: глина 65 - 70, шлак 12 - 25, опилки 10 - 20. Нагрев и охлаждение при обжиге осуществляют со скоростью 70-90 o С в ч.

Изобретение относится к области изготовления строительных изделий, в частности к производству кирпича, и может быть использовано в гражданском и промышленном строительстве.

Основным компонентом сырьевой смеси для изготовления кирпича является минеральный сырьевой компонент - глина или суглинок, кроме глины используются также различные добавки, влияющие как на технологические режимы изготовления кирпича, так и на качество конечного продукта.

Исходное сырье подвергают дроблению и помолу. В некоторых случаях из глины с добавками осуществляют формование гранул.

Кирпичи, изготовленные этим способом, имеют высокое качество. Однако способ достаточно сложен и дорогостоящ.

Необходимо отметить, что уменьшить брак при производстве кирпича можно прежде всего за счет использования высококачественной пластичной глины. При использовании такой глины повышается трещиноустойчивость при обжиге кирпича. Отсутствие микротрещин обуславливает высокое качество кирпича.

Известна керамическая масса для изготовления кирпича [а.с. 1211242], 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, мас.%: Глина - 17-29 Шлак электротермофосфорного производства - 70-80 Добавка - 1-3 В том числе марганцевая руда - 0,21-0,63 Ферромарганец углеродистый - 0,2-0,6 Титановый концентрат - 0,37-1,11 Полевой шпат - 0,13-0,39 Крахмал - 0,09-0,27 Масса содержит глину следующего химического состава, мас.%: SiO₂ 43,38; Аl₂О₃ 3,5; P₂O₅ 1,93; Fe₂O₃ 1,6; F 0,78; CaO 46,9; MgO 3,47; SO₃ 1,04; R₂O 0,71. Используемая глина характеризуется хорошей пластичностью, п.п.п. - 5,186.

Известен также способ изготовления кирпича [патент RU 2029750], включающий измельчение глиняного сырья, переработку массы с увлажнением паром и нагревом до 60-70 o С, формование, сушку и обжиг при 1000-1050 o С и охлаждение. После обжига проводят ультразвуковую обработку, которая позволяет выявить брак кирпича, микротрещины, поры.

Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления керамического кирпича [А.И. Августиник. Керамика. - М.: Промстройиздат, 1957], который включает измельчение глинистого сырья, его увлажнение, введение добавок в виде древесных опилок и доменного шлака, формирование, сушку, обжиг в интервале 980-1050 o С.

Задачей изобретения является повышение качества керамического кирпича за счет использования высококачественной глины в сочетании с оптимизацией режимов обжига и охлаждения кирпича.

Поставленная задача решается посредством способа изготовления керамического кирпича, включающего измельчение глинистого сырья, его увлажнение, введение добавок в виде древесных опилок и шлака, формирование, сушку, обжиг в интервале 980-1050 o С, отличающегося тем, что в качестве глиняного сырья используют глину Юмагузинского месторождения с химическим составом, мас.%: SiO₂ 55,12; Аl₂О₃ -12,83; Fе₂O₃ 4,75; CaO 6,02; MgO 1,91; SO₃ 0,050 и в качестве шлака - доменный шлак, при соотношении глины и добавок, мас.%: глина 65-70; шлак 12-25; опилки 10-20, а нагрев и охлаждение при обжиге осуществляют со скоростью 70-95 o С в чаc.

Используемая глина высокопластична - п.п.п. более 14,20, причем добавка шлака еще более увеличивает пластичность сырья за счет увеличения содержания окиси кремния. Благодаря высокой пластичности в сочетании с оптимальными режимами нагрева и охлаждения при обжиге, адаптированными к сорту глины, уменьшается количество микротрещин и увеличивается прочность кирпича.

Опилки способствуют гомогенизации сырья при измельчении и перемешивании.

Пример конкретного выполнения.

Обжиг осуществляют в кольцевой печи, при этом кирпич проходит зоны: - подготовки, температура в зоне 80-750 град.; - взвара, температура в зоне 750-980 град.; - закала, температура в зоне 1050-980 град.; - охлаждения, температура в зоне 980-80 град. Скорость охлаждения 95 o С/ч.

Увлажненные и охлажденные газы через открытый конус из зоны подготовки выходят в дымовой канал, далее к дымовой трубе и далее в камеру смешивания. Избыток газов выбрасывается в атмосферу.

Выгрузка обоженного кирпича из печи осуществляется электрокарами на металлических или деревянных поддонах.

Полученный таким образом кирпич характеризуется высоким качеством.

Способ изготовления керамического кирпича, включающий измельчение глиняного сырья, его увлажнение, введение добавок в виде древесных опилок и шлака, формирование, сушку и обжиг в интервале 980-1050 o С, отличающийся тем, что в качестве глиняного сырья используют глину Юмагузинского месторождения с химическим составом, мас. %: SiO₂ - 55,12 Аl₂O₃ - 12,83 Fe₂О₃ - 4,75 CaO - 6,02 MgO - 1,91 SO₃ - 0,050 и в качестве шлака - доменный шлак, при соотношении глины и добавок, мас. %: Глина - 65-70 Шлак - 12-25 Опилки - 10-20 а нагрев и охлаждение при обжиге осуществляют со скоростью 70-90 o С в час.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО ЛИЦЕВОГО КИРПИЧА Российский патент 2020 года по МПК C04B33/138 C04B33/04

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности, к производству искусственных керамических камней, и может быть использовано при изготовлении керамического лицевого кирпича.

Известен способ получения керамического кирпича, описанный в авторском свидетельстве СССР №763293 на изобретение «Керамическая масса для изготовления кирпича» по классу С04В 33/00, заявленном 12.07.1978 года и опубликованном 15.09.1980 года.

Недостатками этого способа получения кирпича являются недостаточные прочность, морозостойкость и качество получаемых этим способом изделий, в частности, появление высолов на их поверхности.

Основной причиной появления высолов на кирпиче является наличие в них после обжига водорастворимых соединений (хлоридов, сульфатов, щелочей и т.д.), которые необходимо убрать или перевести в нерастворимые в воде соединения путем использования специальных условий обработки сырья, применяемого при получении шихты для изготовления керамического кирпича.

Задачей заявляемого изобретения является повышение прочности, морозостойкости и качества лицевого кирпича, получаемого заявляемым способом.

Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является повышение химической активности компонентов, используемых при получении шихты для изготовления керамического лицевого кирпича.

Указанный результат достигается тем, что:

1. В способе получения керамического лицевого кирпича, включающем подготовку глинистой сырьевой массы, введение в нее шлака никелевого производства и других добавок, обработку полученной шихты и формирование из нее изделий, их сушку и обжиг, согласно изобретению, для получения шихты используют огнеупорную глину, шлак никелевого производства, микрокремнезем, карбидную известь и воду, взятые в следующем соотношении, масс. %:

при этом огнеупорную глину в смеси с кремнеземом измельчают в присутствии воды в валковой дробилке при температуре 100-110°С до размера частиц 1 мм, подают полученную суспензию вместе с шлаком никелевого производства и карбидной известью в барабанный двухвалковый смеситель, после смешивания полученную шихту формуют в брус и разрезают на заготовки, которые сушат при температуре 190-210°С и обжигают в течение суток при температуре 950-1100°С.

Использование для получения шихты огнеупорной глины, шлака никелевого производства, микрокремнезема, карбидной извести и воды, взятых в следующем соотношении, масс. %:

причем огнеупорную глину в смеси с кремнеземом измельчают в присутствии воды в валковой дробилке при температуре 100-110°С до размера частиц 1 мм, подают полученную суспензию вместе с шлаком никелевого производства и карбидной известью в барабанный двухвалковый смеситель, после смешивания полученную шихту формуют в брус и разрезают на заготовки, которые сушат при температуре 190-210°С и обжигают в течение суток при температуре 950-1100°С, позволяет повысить химическую активность компонентов, используемых при получении шихты для изготовления керамического лицевого кирпича и тем самым повысить прочность, морозостойкость и качество изделий, получаемых заявляемым способом, исключить появление высолов на поверхности изделий.

Заявляемый способ получения керамического лицевого кирпича обладает новизной по сравнению с ближайшим аналогом, отличаясь от него тем, что:

1. для получения шихты используют огнеупорную глину, шлак никелевого производства, микрокремнезем, карбидную известь и воду, взятые в следующем соотношении, масс. %:

Заявителю неизвестен способ получения керамического лицевого кирпича, обладающий вышеуказанными отличительными существенными признаками, позволяющими явным образом достичь такого же технического результата, он не следует явным образом из изученного им уровня техники, поэтому заявитель считает, что заявляемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Заявляемый способ может найти широкое применение в области строительных материалов, в частности, в производстве искусственных керамических камней, и может быть использован при изготовлении керамического лицевого кирпича, поэтому заявляемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость».

Заявляемый способ получения керамического лицевого кирпича представляет собой совокупность операций, позволяющих повысить химическую активность компонентов, используемых при получении шихты для изготовления керамического лицевого кирпича, и заключается в подготовке глинистой сырьевой массы, введении добавок, формировании из полученной шихты изделий, в сушке их и обжиге, при этом для получения шихты используют огнеупорную глину, шлак никелевого производства, микрокремнезем, карбидную известь и воду, взятые в следующем соотношении, масс. %:

Огнеупорная глина - 60-65

Карбидная известь - 5-6

Все используемые при реализации заявляемого способа компоненты являются доступными и могут быть применены в производстве строительных материалов.

Изобретение реализуют с помощью технологической установки, схема которой приведена на чертеже.

Заявляемый способ получения керамического лицевого кирпича осуществляют следующим образом.

В валковой дробилке 5, куда подают нужное количество воды, измельчают огнеупорную глину, подаваемую в нужном количестве из бункера 1, в смеси с микрокремнеземом, подаваемым в соответствующем количестве из бункера 2, до размера частиц 1 мм при температуре 100-110°С, при этом протекают реакции

с образованием жидкого стекла.

По окончании реакций суспензию подают в барабанный двухвалковый смеситель 6, куда одновременно добавляют в нужном количестве шлак никелевого производства из бункера 4 и карбидную известь из бункера 3. В процессе перемешивания в смесителе 6 температура смеси повышается до 120-130°С и протекает реакция с образованием алюмината кальция

Образовавшееся в процессе подготовки шихты жидкое стекло взаимодействует с оксидом алюминия глины с образованием алюмосиликата натрия - клея высокой прочности. В промышленных условиях жидкое стекло взаимодействует с оксидом алюминия при температуре 150°С в течение 6 часов с получением алюмосиликата натрия, который смешивается с жидким стеклом в зависимости от химического состава и условий обработки в различных процентных соотношениях и образуется алюмосиликат натрия (алюмосиликатный клей-связка):

Максимальное содержание Al₂O₃, которое может содержаться в алюмосиликатном клее-связке при сохранении его стабильности, равно 10% (в пересчете на сухие оксиды). При увеличении содержания оксида алюминия происходит загустевание клея-связки и он превращается в студнеобразную массу. При смешении таких растворов образуются гели алюмосиликата натрия нормального твердения и высокой прочности на сжатие до 600-900 МПа в зависимости от соотношения указанных компонентов [Сычев М. Неорганические клеи, Л.: Химия, 1984, С. 93].

Далее при обжиге высушенных заготовок в прокалочной печи 9 алюмосиликат натрия при нагревании выше 350°С продолжает вспучиваться, выделяя пары, что дополнительно повышает пористость кирпича. Одновременно с этим в заготовках при температуре выше 950°С образуется глиноземистый цемент

После остывания готовый лицевой кирпич помещают в хранилище 10 кирпича.

Таким образом, в процессе реализации заявляемого способа за счет повышения химической активности компонентов водорастворимые шелочи были переведены в нерастворимое в воде соединение - алюмосиликатный клей-связку, устранив условия образования высолов в кирпиче. Образование указанного соединения и глиноземистого цемента повышает как прочность, так и морозостойкость кирпича. Высокое качество керамического лицевого кирпича, получаемого по предложенному способу, подтверждается приведенными данными испытания лабораторных образцов. Испытание было проведено по ГОСТу в лаборатории керамического производства ОАО «Коркинский керамический завод».

Опыт 1. В лабораторную мельницу залили 15 мл воды, добавили к ней 65 Г огнеупорной глины и 7 Г микрокремнезема, измельчили смесь при температуре 100°С до размера частиц 1 мм, при этом произошли реакции с образованием калиевого и натриевого жидкого стекла. Полученную суспензию перелили в смеситель и добавили туда 8 Г шлака никелевого производства и 5 Г карбидной извести, в результате смешивания температура повысилась до 110°С и произошла реакция с образованием алюмината кальция. Из полученной шихты сформовали 8 кубиков, которые высушили в сушильном шкафу при температуре 190°С, после чего кубики поместили в муфельную печь, в которой их в течение суток прогревали при температуре 950°С. При этом в кубиках протекала реакция образования в них глиноземистого цемента. После охлаждения провели испытание кубиков на прочность и морозостойкость по существующей методике. Результаты испытания приведены в таблице.

Опыт 2. В лабораторную мельницу залили 14 мл воды, добавили к ней 60 Г огнеупорной глины и 9 Г микрокремнезема, измельчили смесь при температуре 110°С до размера частиц 1 мм, при этом произошли реакции с образованием калиевого и натриевого жидкого стекла. Полученную суспензию перелили в смеситель и добавили туда 11 Г шлака никелевого производства и 6 Г карбидной извести, в результате смешивания температура повысилась до 130°С и произошла реакция с образованием алюмината кальция. Из полученной шихты сформовали 8 кубиков, которые высушили в сушильном шкафу при температуре 210°С, после чего кубики поместили в муфельную печь, в которой их в течение суток прогревали при температуре 1100°С. При этом в кубиках протекала реакция образования в них глиноземистого цемента. После охлаждения провели испытание кубиков на прочность и морозостойкость по существующей методике. Результаты испытания приведены в таблице. Результаты испытания приведены в таблице, где также приведены показатели образцов керамического кирпича по ГОСТу.

Заявляемый способ получения керамического лицевого кирпича по сравнению с ближайшим аналогом позволяет повысить прочность и морозостойкость изготавливаемого с помощью этого способа кирпича, повысить его качество за счет повышения химической активности компонентов, используемых при получении шихты для изготовления керамического лицевого кирпича.

Иллюстрации к изобретению RU 2 739 441 C1

Реферат патента 2020 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО ЛИЦЕВОГО КИРПИЧА

Формула изобретения RU 2 739 441 C1

1. Способ получения керамического лицевого кирпича, включающий подготовку глинистой сырьевой массы, введение в нее шлака никелевого производства и других добавок, обработку полученной шихты и формирование из нее изделий, их сушку и обжиг, отличающийся тем, что для получения шихты используют огнеупорную глину, шлак никелевого производства, микрокремнезем, карбидную известь и воду, взятые в следующем соотношении, масс.%:

СПОСОБ ПЛАСТИЧЕСКОГО ФОРМОВАНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА Российский патент 1995 года по МПК B28B3/26 C04B38/00

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству керамических изделий методом пластического формования полнотелого кирпича на ленточных (шнековых) прессах.

К керамическим стеновым изделиям, как к конструкционному строительному материалу ГОСТом предъявляются регламентированные требования по механической прочности, теплозащитным свойствам, морозостойкости, водопоглощению и др. которые обеспечиваются особенностями технологии производства, свойствами исходного сырья, конструктивными элементами формообразования и т.п.

Самым распространенным и универсальным методом улучшения свойств исходного сыpья, оказывающим эффективное влияние на повышение технологических свойств керамической смеси и на качество готовых изделий, является введение в состав различных добавок для улучшения формуемости, сушильных свойств, снижения склонности к трещинообразованию и т.п. например: древесные опилки, уголь, зола и др. Наибольшая объемная часть вводимых в глину добавок относится к категории выгорающих, основным функциональным назначением которых является порообразование (пустотообразование) в полнотелом кирпиче.

Недостатком этого метода является увеличение трудоемкости и себестоимости производства кирпича (затраты на приобретение, транспортировку, хранение, подготовку и дозировку материалов).

Известен способ пластического формования, так называемого, эффективного керамического кирпича (с искусственными пустотами) путем выдавливания керамической массы через мундштук и пустотообразователи (керны), размещенные в его полости.

Этот способ существенно уменьшает пороки и недостатки традиционной технологии формования обыкновенного полнотелого кирпича и создает ряд дополнительных преимуществ: снижается удельный расход керамической массы и, соответственно, вес изделия, улучшаются теплоизоляционные свойства кирпича, уменьшается продолжительность и снижаются энергозатpаты при термической обработке кирпича-сырца.

Этот способ принят в качестве прототипа.

Однако известный способ не лишен недостатков, а именно:
возрастает сопротивление движению керамической массы в полости мундштука в процессе формования кирпича, что снижает производительность пресса и увеличивает нагрузку на его приводной механизм, т.е. увеличиваются энергозатраты на операцию формования керамического бруса.

Другим существенным недостатком является снижение конструкционной прочности изделия из-за наличия в кирпиче искусственно созданных крупных по размерам большого количества пустот, с суммарным объемом в 13-30% и даже выше от объема изделий (см. ГОСТ 530-80), что во многих случаях не позволяет использовать такой кирпич в качестве стенового материала при строительстве высотных зданий и увеличивает процент боя (поломок), особенно на транспортных операциях.

Целью предлагаемого технического решения является получение кирпича с более высокими прочностными свойствами и с более низкими материальными и энергетическими затратами на его производство.

Это в предлагаемом способе достигается тем, что при пластическом формовании полнотелого керамического кирпича на ленточном прессе, включающем выдавливание через мундштук с кернами глиняного бруса с образованием в нем сквозных продольных каналов при перемещении керамической массы в полости прессующего устройства, керны каналообразователи выполняют сужающимися в направлении движения и при этом суммарная площадь сечения каналов на выходе из мундштука составляет 1-7% от площади сечения формуемого бруса.

Отличительными признаками предложенного способа являются:
выполнение каналов сужающимися в направлении движения керамической массы в полости формующего устройства;
на выходе из мундштука суммарная площадь сечения каналов составляет 1-7% от площади сечения глиняного бруса.

На чертеже схематично изображен вариант устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит кернодержатель 1, фланцевую плиту прессовой головки ленточного пресса 2, керны-каналообразователи 3, мундштук пресса 4.

В предлагаемом способе выполнение в глиняном брусе сквозных продольных каналов осуществляют непосредственно на прессе путем установки в полости мундштука кернов с уменьшающимся в направлении выходного отверстия сечением.

Формование кирпича по предлагаемому способу осуществляют на шнековом прессе с вакуумированием керамической смеси. Исходное сырье глина проходит все традиционные операции обработки и подготовки, включающие предварительное разрушение ее естественной структуры, удаление посторонних примесей и включений, измельчение, увлажнение, усреднение влаги в массе и получение однородной смеси (шихты), а также введение специальных добавок. Отформованные изделия проходят термическую обработку (сушку, обжиг).

Отличительные особенности предлагаемого способа получения керамического кирпича входят только в операцию формования глиняного бруса на ленточном прессе.

Эти особенности позволяют изготавливать обыкновенный кирпич с новым комплексом технологических и потребительских свойств, объединяющих в одно целое основные преимущества технологий пластического формования полнотельных и пустотелых кирпичей, существенно уменьшив при этом негативные стороны каждой из технологий в отдельности.

Так, предложенный способ формования керамического кирпича позволяет устранить многие, часто встречающиеся и трудноустранимые разновидности скрытых дефектов формования: свилеватость, расслоение, неравноплотность, и при этом значительно сократить количество вводимых в смесь выгорающих добавок (преимущественно древесные опилки), повысить эффективность термической обработки кирпича-сырца. Эта часть нового положительного эффекта очевидна и вполне закономерна, так как создается на базе использования в предлагаемом способе известных ранее приемов выполнения в формуемом брусе продольных сквозных каналов. А вот отличительная особенность предлагаемого способа формования, т.е. выполнение каналов сужающимися, уменьшает сопротивление движению глиняной массы в полости мундштука при формовании бруса.

Новый положительный эффект от предложенного формообразования каналов создается еще и потому, что при прессовании бруса окончательное уплотнение глиняной массы в полости мундштука сопровождается одновременной релаксацией (гашением) упругих напряжений, сжатия, а это, в отличие от всех известных способов пластического формования кирпича на ленточных прессах, снижает склонность сырого изделия к деформированию и трещинообразованию на последующих операциях термической обработки.

Второй существенной отличительной особенностью (признаком) предлагаемого технического решения является необходимая и достаточная для получения нового положительного эффекта регламентация важнейшего параметра процесса формования. Этим параметром является дополнительно создаваемая в кирпиче в процессе его формования искусственная пустотность в виде сквозных продольных каналов, суммарная площадь отверстий которых ограничена пределами 1-7% от площади сечения формуемого бруса.

Известно, что чем меньше пористость керамики, тем выше ее прочность при равных прочих условиях, но и тем хуже ее технологические свойства: влагопроводность, трещиноустойчивость, сушильные свойства и др. Получение искусственных пустот (каналов) в кирпиче в процессе его формования улучшает технологические свойства исходной керамической смеси и многие потребительские свойства готовых изделий, но при этом снижается конструкционная прочность кирпича. Однако при пористости кирпича менее 10% обеспечиваются, как известно, достаточно высокие свойства в сочетании с хорошей технологичностью (см. например, Требования к изделиям высшей категории качества. Д.И.Швайка. Справочник мастера по производству стеновой керамики. Киев, Будивэльник, 1990, с.12).

Предложенные в формуле изобретения пределы суммарной площади выполняемых в формуемом брусе сужающихся каналов (1-7% от площади сечения бруса) являются теми оптимальными пределами, которые практически не приводят к снижению прочностных характеристик кирпича, но обеспечивают достаточно эффективное улучшение технологических свойств керамики. При этом важно учитывать, что наиболее высокий положительный эффект может быть достигнут только при выполнении наибольшего числа равномерно рассредоточенных в плоскости кирпича сквозных каналов с ограниченной площадью сечения каждого отверстия.

Так, экспериментально установлено, что совершенно неэффективно выполнять каналы в керамическом брусе с площадью сечения единичного отверстия менее 7,0 мм 2 , т.е. диаметром менее 3 мм, так как у таких каналов выходные отверстия в кирпиче-сырце оказываются закупоренными глиной после разрезки бруса на кирпичи. Максимальная площадь сечения единичного канала тоже ограничена и не может превышать 200 мм 2 , так как эта величина соответствует отверстию диаметром 16 мм, т.е. предельно допустимому сквозному отверстию по ГОСТ 530-80.

Исходя из конструктивных возможностей практического выполнения каналов в формуемом брусе и обеспечения при этом желаемого сочетания улучшенных технологических свойств керамической массы с высокой прочностью готовых изделий, расчетным путем и экспериментальной проверкой установлена оптимальная площадь отверстия единичного канала в формуемом брусе в пределах 12-38 мм 2 , что соответствует диаметрам отверстий круглого сечения в 4-7 мм.

На основании вышеизложенного, при суммарной площади выполняемых в кирпиче-сырце каналов менее 1% от площади сечения формуемого бруса не происходит заметного (практически наблюдаемого) улучшения сушильных свойств керамики, а при большей величине суммарной площади сечения каналов, чем 7% возникает реальная опасность снижения прочностных свойств полнотелого кирпича.

Одной из разновидностей является каналообразователь, используемый при выполнении 19-ти каналов в формуемом брусе, которые равномерно рассредоточены в пределах площади сечения бруса. Диаметр каждого единичного канала выполняется изменяющимся с 12 мм в основании до 6 мм на выходе. При формовании кирпича по предлагаемому способу в сечении глиняного бруса на выходе из мундштука будет образовано 19 сквозных отверстий с суммарной площадью пустот, равной 537 мм 2 или 1,65% от площади сечения бруса (S_бр=260 мм х 125 мм=32500 мм 2 ). Такая суммарная площадь сечения 19-ти сквозных каналов в кирпиче практически совершенно не влияет на изменение (снижение) конструктивной прочности изделия, но их выполнение в кирпиче-сырце существенно улучшает сушильные свойства керамики при значительно уменьшенном объеме вводимых в смесь выгорающих добавок.

Таким образом, в результате выполнения в кирпиче сквозных сужающихся каналов в процессе его формования на ленточном прессе с суммарной площадью 1-7% от площади сечения бруса, обеспечивается возможность уменьшения дозы вводимых в глину выгорающих добавок при сохранении и даже улучшении влаго- и теплопроводимости керамики.

Предложенный способ пластического формования керамического кирпича позволяет изготавливать изделия с новым комплексом технологических и эксплуатационных (потребительских) свойств, объединяющим основные достоинства пустотелого и полнотелого кирпича. При этом кирпичи обладают новым дополнительным положительным комплексом потребительских свойств: более высокими прочностными характеристиками, чем у полнотелого кирпича, изготовленного по традиционной технологии пластического формования, и более высокой сопротивляемостью (устойчивостью) к воздействию локальных динамических и статистических нагрузок. Более высокие прочностные характеристики, чем у обыкновенного полнотелого кирпича, объясняются значительным снижением и даже полным отсутствием скрытых дефектов формования: свиль, трещины, неравноплотность, в результате использования приема выполнения каналов при формовании кирпича. Более высокая устойчивость к местным локальным перегрузкам объясняется созданием искусственных барьеров (аналы) на пути распространения трещин, образующихся в процессе локальных перегрузок. Кирпич, изготовленный по предлагаемому способу, может более эффективно использоваться при строительстве фундаментов, при выкладке несущих колонн зданий и т.д.

Предложенный способ формования полнотелого кирпича позволяет в 2-3 раза уменьшить удельный объем (процент) вводимых в смесь выгорающих добавок (опилок), так как формуемые каналы образуют сквозные отверстия в кирпиче, в отличие от создания закрытых пор, образуемых выгорающими добавками, и при этом сквозные каналы не закупориваются плавящейся керамической составляющей при обжиге кирпича. Уменьшение процента вводимых добавок улучшает товарный вид изделий и снижает их себестоимость.

Иллюстрации к изобретению RU 2 041 063 C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ ПЛАСТИЧЕСКОГО ФОРМОВАНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к формованию керамического кирпича на ленточных прессах. Сущность изобретения: способ включает выдавливание через мудштук глиняного бруса с образованием в нем сквозных продольных каналов. Выполнение в формуемом брусе каналов осуществляют путем установки в прессующей части мундштука сужающихся кернов. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 041 063 C1

СПОСОБ ПЛАСТИЧЕСКОГО ФОРМОВАНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА, включающий перемещение глиняной массы в полости формующего устройства и выдавливание ее через прессующий мундштук с кернами с образованием глиняного бруса, имеющего сквозные продольные каналы, отличающийся тем, что выдавливание массы осуществляют через прессующий мундштук с сужающимися кернами с образованием каналов в глиняном брусе, суммарное сечение которых составляет 1-7% площади сечения глиняного бруса.

способ изготовления керамического кирпича

Изобретение относится к изготовлению строительных изделий, в частности к производству керамического кирпича, и может быть использовано в гражданском строительстве. Технический результат изобретения - повышение качества керамического кирпича за счет использования высококачественной глины в сочетании с оптимизацией режимов обжига и охлаждения кирпича. Способ изготовления керамического кирпича включает измельчение глинистого сырья, его увлажнение, введение добавок в виде древесных опилок и шлака, формирование, сушку и обжиг в интервале 980-1050 o С. В качестве глинистого сырья используют глину Юмагузинского месторождения с химическим составом, мас.%: SiO 2 55,12; Al 2 О 3 12,83; Fe 2 O 3 4,75; CaO 6,02; MgO 1,91; SO 3 0,050, в количестве и в качестве шлака - доменный шлак, при соотношении глины и добавок, мас.%: глина 65 - 70, шлак 12 - 25, опилки 10 - 20. Нагрев и охлаждение при обжиге осуществляют со скоростью 70-90 o С в ч.

Формула изобретения

Способ изготовления керамического кирпича, включающий измельчение глиняного сырья, его увлажнение, введение добавок в виде древесных опилок и шлака, формирование, сушку и обжиг в интервале 980-1050 o С, отличающийся тем, что в качестве глиняного сырья используют глину Юмагузинского месторождения с химическим составом, мас. %:
SiO 2 - 55,12
Аl 2 O 3 - 12,83
Fe 2 О 3 - 4,75
CaO - 6,02
MgO - 1,91
SO 3 - 0,050
и в качестве шлака - доменный шлак, при соотношении глины и добавок, мас. %:
Глина - 65-70
Шлак - 12-25
Опилки - 10-20
а нагрев и охлаждение при обжиге осуществляют со скоростью 70-90 o С в час.

Описание изобретения к патенту

Известна керамическая масса для изготовления кирпича [а.с. 1211242], 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, мас.%:
Глина - 17-29
Шлак электротермофосфорного производства - 70-80
Добавка - 1-3
В том числе марганцевая руда - 0,21-0,63
Ферромарганец углеродистый - 0,2-0,6
Титановый концентрат - 0,37-1,11
Полевой шпат - 0,13-0,39
Крахмал - 0,09-0,27
Масса содержит глину следующего химического состава, мас.%: SiO 2 43,38; Аl 2 О 3 3,5; P 2 O 5 1,93; Fe 2 O 3 1,6; F 0,78; CaO 46,9; MgO 3,47; SO 3 1,04; R 2 O 0,71. Используемая глина характеризуется хорошей пластичностью, п.п.п. - 5,186.

Поставленная задача решается посредством способа изготовления керамического кирпича, включающего измельчение глинистого сырья, его увлажнение, введение добавок в виде древесных опилок и шлака, формирование, сушку, обжиг в интервале 980-1050 o С, отличающегося тем, что в качестве глиняного сырья используют глину Юмагузинского месторождения с химическим составом, мас.%: SiO 2 55,12; Аl 2 О 3 -12,83; Fе 2 O 3 4,75; CaO 6,02; MgO 1,91; SO 3 0,050 и в качестве шлака - доменный шлак, при соотношении глины и добавок, мас.%: глина 65-70; шлак 12-25; опилки 10-20, а нагрев и охлаждение при обжиге осуществляют со скоростью 70-95 o С в чаc.