ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2287504

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА

Имя изобретателя: Бармин Михаил Иванович (RU); Гребенкин Александр Николаевич (RU); Павличенко Василий Васильевич (RU); Кемпи Елена Григорьевна (RU) 
Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна" (СПГУТД) (RU)
Адрес для переписки: 191186, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 18, СПГУТД, отдел интеллектуальной собственности
Дата начала действия патента: 2005.06.01 

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для изготовления керамических кирпичей, используемых преимущественно при постройке жилых зданий и промышленных сооружений. Техническим результатом заявленного изобретения является создание сырьевой смеси, которая позволит производить керамические кирпичи пониженного веса и теплопроводности, при сохранении предела прочности при сжатии. Указанный технический результат достигается путем введения в смесь из глины кембрийской комовой Цекаловского месторождения, строительного песка с модулем крупности 2-2,5, выгорающей добавки - послеспиртовую барду Киришского БХЗ с влажностью 19,2-19,8% при следующем содержании компонентов, мас.%: кембрийская глина 70-80; строительный песок 10-15; послеспиртовая барда остальное.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предлагаемое техническое решение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для изготовления керамических кирпичей, используемых преимущественно при постройке жилых зданий и промышленных сооружений.

Известен состав сырьевой смеси для изготовления керамических изделий: кирпича, плитки, керамзита, включающий, мас.%: глина 20-79,9; отработанный бетонитовый буровой раствор 20,1-80. Физико-механические показатели: предел прочности при сжатии 75-300 кгс/см², теплопроводность 0,7 Вт/м°С [патент 2046772 (РФ). Керамическое изделие, сырьевая смесь и способ изготовления керамического изделия // Б.К.Ушаков. С 04 В 38/06, 1995].

Недостатками сырьевой смеси являетсяотносительно высокий вес и высокая теплопроводность получаемых керамических кирпичей.

Известен и "Керамический кирпич, камень и способ изготовления керамического кирпича, камня" [Заявка 97118519 РФ. С 04 В 386. Селиванов В.Н, Тихов В.К., Марченко Ю.И., Ананьев А.И. 1999.04.10]. Состав керамического кирпича отличается тем, что в качестве выгорающих компонентов использованы угольная мелочь и/или опилки (2-10%) фракции 0,2-35 мм и гранулы пенополистирола - 10-35% песок в качестве отощителя с модулем крупности 0,3-2,2 (3-20 об.%), остальное - глина. Модуль прочности при сжатии 240-280 кгс/см, теплопроводность 0,6 Вт/м°С, масса кирпича 2,9 кг.

Недостатками сырьевой смеси являетсяотносительно высокий вес и высокая теплопроводность получаемых керамических кирпичей.

Известно и решение [Августиник А.И. "Керамика". - М., 1957. - С.20-24].

Композиция, содержащая кварцевый песок (модуль крупности 2-2,5), глина кембрийская и выгорающая волокнистая добавка - опилки - 10-15%.

Недостатками сырьевой смеси является относительно высокий вес и высокая теплопроводность при снижении прочности на сжатие получаемых керамических кирпичей.

Прототипом заявляемого технического решения является патент [патент 2229454 (РФ). Сырьевая смесь для изготовления керамического кирпича // СПГУТД /Бармин М.И., Гребенкин А.Н., Павличенко В.В., Мельников В.В., Кемпи Е.Г., Бойко А.И., Черников Н.С., 2004. - МПК 7 С 04 В 38/06]. Сырьевая смесь содержит, мас.%: кембрийскую глину комовую Цекаловского месторождения 75,5-80, песок строительный с модулем крупности 2-2,5 - 12-15 и выгорающую волокнистую добавку - целлолигнин с влажностью 4-6% и дисперсностью 0,5-1 мм 5-9,5.

Обладая такими преимуществами, как удовлетворительные вес, теплопроводность и предел прочности на сжатие, в то же время добавка является относительно дорогостоящей за счет дополнительной переработки перед ее включением в состав.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание сырьевой смеси, которая позволит производить керамические кирпичи пониженного веса и теплопроводности при одновременном сохранении предела прочности при сжатии и снижении в целом стоимости кирпича, используемых преимущественно при постройке жилых зданий и промышленных сооружений.

Решаемая задача достигается путемвведения в смесь из глины кембрийской комовой Цекаловского месторождения и песка строительного с модулем крупности 2-2,5 и выгорающей добавки - послеспиртовой барды Киришского БХЗ с влажностью 19,2-19,8% при следующем содержании компонентов: кембрийская глина: песок: добавка, мас.%: 70-80:10-15:остальное.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в сырьевую смесь для изготовления керамического кирпича на основе глины кембрийской комовой Цекаловского месторождения, песка строительного с модулем крупности 2-2,5 и выгорающей добавки - послеспиртовой барды с влажностью 19,2-19,8% компоненты введены при следующем содержании, мас.%: указанный песок 10-15; указанная глина 70-80; указанная добавка остальное.

Кембрийская глина комовая Цекаловского месторождения (ТУ 5751-002-03987647-98, легкоплавкая, серого цвета, умеренно пластичная (не менее 7, влажность не более 16%).

Песок строительный (ГОСТ 8736-93, крупнозернистый порошок серого цвета с модулем крупности 2-2,5).

Послеспиртовая барда (ТУ 9296-302-00008064-98) мутная неоднородная жидкость от серого до коричневого цвета - отход спиртового производства Киришского БХЗ. Химический состав: вода 90,2-92,2%, сырой протеин 2,7-1,7%, безазотистые экстрактивные вещества 3,0-2,6%, растворимые сухие вещества 3,2-2,9%, углеводы 3,3-3%.

Барду на спиртовых заводах перерабатывают на кормовые дрожжи. Использована барда Киришского БХЗ (влажностью 19,2-19,8%). Стоимость 1 кг 50 руб. (стоимость целлолигнина 110 руб.).

Наличие в заявляемой смеси послеспиртовой барды Киришского БХЗ с влажностью 19,2-19,8% неизвестно.

Наличие в смеси кембрийской глины Цекаловского месторождения песка строительного и послеспиртовой барды с влажностью 19,2-19,8% при определенном соотношении компонентов неизвестно.

В совокупности эти признаки приводят к новому качеству: снижению массы и теплопроводности, и все это при сохранении предела прочности при сжатии керамического кирпича.

ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Операция 1. Приемка сырья.

Кембрийская глина комовая Цекаловского месторождения доставляется из карьера автотранспортом и выгружается в отсек склада.

Песок строительный доставляется автотранспортом и складируется на площадку.

Операция 2. Первичная обработка сырья. (Приготовление глины и отощающего песка)

Кембрийская глина комовая Цекаловского месторождения подвергается двум стадиям грубого помола. 1-я стадия обработки и измельчения глины в глинорыхлителе до величины кусков 30-50 мм. 2-я стадия обработки глины в камневыделительных вальцах до величины кусков 10-15 мм.

Песок строительный со склада подается в бункера, оснащенные глинорыхлителями, затем в грохоте очищается от посторонних примесей и просеивается через вибросито (модуль крупности 2-2,5).

Выгорающая добавка (послеспиртовая барда) в зависимости от состояния может подвергаться рассеву (выбирают фракцию 0,5-1 мм) - сушке до влажности 19,2-19,8%.

Операция 3. Приготовление массы.

Приготовленные материалы (глина, песок, послеспиртовая барда) из бункеров дозируют в следующем соотношении (на 1 тонну): 700-800 кг глина, песок 100-150 кг, остальное - послеспиртовая барда, и системой ленточных конвейеров подают в двухвальный смеситель для смешения и увлажнения. Глиномасса, обработанная на бегунах системой ленточных конвейеров, подается в вальцы тонкого помола (зазор между валками 3-4 мм), а затем в шлихтозапасник на вылеживание не менее чем 72 часа. После вылеживания масса проходит вальцы тонкого помола (зазор между валками 1-2 мм), затем двухвальную мешалку с протирочной головкой и системой ленточных конвейеров подается к прессу.

Операция 4. Формование глиняного бруса.

Формование глиняного бруса производится на шнековых агрегатных прессах СМК-217, состоящих из непосредственно шнековых прессов и двухвальных смесителей. В смесителе масса перемешивается, вакуумируется в вакуумкамере пресса, уплотняется и выходит из мундштука в виде бруса.

Операция 5. Резка глиняного бруса.

Выходящий из мундштука брус разрезается гильотинным (однострунным) резательным автоматом, отрезается брус длиной в 15 камней (30 кирпичей), который затем разрезается многострунным автоматом на отдельные камни (кирпичи).

Операция 6. Сушка камней.

Укладка камней на сушильные вагонетки производится загрузчиком с помощью подъемного стола. Сушка производится в однорядочных шестизонных сушилках, представляющих собой тележечный конвейер. В качестве теплоносителя используют горячий воздух из зоны охлаждения печей. Время сушки 9 часов.

Операция 7. Обжиг изделий.

Высушенные изделия переносятся разгрузчиком через комплектующий стол на печные вагонетки. Обжиг производится в ширококанальной тоннельной печи в течение 48 часов. В качестве топлива используется природный газ.

Операция 8. Приемка готовой продукции.

Вагонетку с готовой продукцией подают на сортировку. Для проверки соответствия требованиям стандарта проводят испытания: проверка размеров и правильности формы; внешнего вида; массы; водопоглощения; марки; предела прочности при изгибе; наличие известковых включений; морозостойкости.

Примеры конкретного выполнения сведены в таблицу.

Из таблицы видно, что чем выше содержание добавки, тем выше прочность и ниже теплопроводность и масса керамического кирпича.

Эффективность сырьевой смеси заключается в получении кирпичей более легких и менее теплопроводных при сохранении прочности при сжатии и снижении стоимости керамического кирпича за счет исключения дополнительной переработки добавки.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сырьевая смесь для изготовления керамического кирпича на основе глины кембрийской комовой Цекаловского месторождения, песка строительного с модулем крупности 2-2,5 и выгорающей добавки, отличающаяся тем, что в качестве выгорающей добавки используется послеспиртовая барда с влажностью 19,2-19,8% при следующем содержании компонентов, мас.%:

Версия для печати
Дата публикации 20.12.2006гг

---

---