Файл: Строение и свойства стеклокристаллических материалов на основе горных пород и шлаков (г. Чимкент, 8-10 октября 1974 г.) [сборник статей] 250-летию АН СССР посвящается.pdf

для отекол, полученных из окиолов, ооотавляет от 99,98% до 99,127$, а для отекол, полученных из минералов,составляет от

99,93% до 99,755$.

Исследования показали, что во воех составах стекол, полу» ченных из окиолов и минералов, с увеличением количества крем­ незема в ооотаве отекла уменьшается количество выщелоченных

где отмечалооь положительное влияние кремнезема на кислотоустойчивость оложных силикатных систем. С уменьшением 3l&> боль­ ше воего переходит в фильтрат СаО, который, очевидно, слабее воего связан в кремнекислородном каркаое отекла, диффундирует через него и может замещаться другими ионами раствора (Н+ или HjO+) причем существенных структурных изменений не происходит. Меньше всего переходят ь фильтрат окислы 5i02 , причем наимень­ шее количество перехода наблюдаетоя в поле диопоцда. Такое по­

находятся в бесконечных цепочках, что затрудняет их выщелачи­ вание, в то время как в отеклах, лежащих в поле воллаотовиха Si02 образует трехчленные изолированные кольца / З1О5/ , кото­

рые сравнительно легко могут выщелачиваться /5 /, Таким-обра­ зом, чем олабее кремнекислородная сетка, как, например, у сте­ ноп с большим содержанием модификаторов, тем оильнее ее р.зрушение по отношении к HCI. Высокое значение химической устойчи­ вости у отекол, полученных из минералов, подтверждается тем, что в них оохракяитоя пирокоекоподобные группировки» Повышен­ ной кислотоуотойчивоотьи обладают стекла, расположенные в по­ ле диопоида, - и пониженной в поле воллаотонита, который менее устойчив к действию кислот.

При определении плотнооти пикнометрическим методом установ­ лено, что плотность иоследуемых стекол колеблется ох 2,638 до 2,914 г/см’ и также зазиоиз от химического ооотава отекла.

Увеличение содержания 3i02 как за очет СаО, так и Ва счет MfO приводит к весьма аамехному понижению плотности сте­ кол,

1 а» Для серии отекол, расположенных в поле диопсида плот­ ность колеблется от2,638 до 2,683 r/otr* При изменении ооотава

230

Для стекол в поле волластонита плотность колеблется от 2,835 до 2,914 при изменении состава отекла, вес.% 58,07 * 54,86} 34,44*41,39 СаО; 7,46*3,71 КдО . Обращает на себя вни­ мание резкое уменьшение плотности при переходе от составов, полученных из окислов к оостовам, полученным из минералов (таблица 1).-Это указывает на возможность изменений структу­ ры, что, очевидно, овязано о составом шахты исходного отекла.

Так в составах, синтезированных на основе чистых окислов стеклообразованию предшествуют твердофазные реакции оилкнатообразования, которые сопровождаются образованием ыетаотабильных фаз.

При получении стекол на основе минералов, кремнезем, вво* димый в виде природного горного хрусталя, не может учаотвовать в твердофазных реакциях, так как он плавится за счет эвтектики между исходными компонентами. Избыток кремнезема в ооотгве

эвтектики медленно растворяется, создавая микрообласти, обо­ гащенные кремнеземом.

Так как кремнеземистое отекло обладает меньшей плотностью чем поликомпонентное, то отмечается общее уменьшение плотнос­ ти.

Таким,образом,стекла,полученные на основе минералов менее однородные них присутствуют участки о км>цзподобным сзруктураш мотивом.Исследования показали, что овойотва отекол, получен­ ных в оистеме диопсид-воллаотонит-нремневеы, завиоят от сос-

231

тазляющих шихты, что, очевидно,связано о изменением структуры расплава и стекла. Результаты изучения кислотоустойчивооти стекол по отношению к 1н HCI показывают, что решающее влияние на сопротивляемость агрессивному действию кислоты оказывает

Si02 .

Высокая химическая устойчивость стекол позволяет считать их перспективными для промышленного использования* С4енла, по­ лученные из минералов, обладаю^.более высокой кристаллизаци­ онной способностью, чем полученные из окислов.

Ли т е р а т у р а :

1.У.Роусон. Неорганические стеклообразные системы. Иад. "Мир",

М., 1970.

Б.Б.ЗАПОРОЖЕЦ, М.Д.ЩЕГлОЬА, Л.В.МАЩЖО, Е.Д.ЛЕЩЕНКО, И.Г.ЗДАКОВИЧ

ИЗУЧЕНИЕ НЕКОТОРЫХ СБСпСТВ СИЛИ1САТН0Г0 РАСПЛАВА . ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ШЛАКОВОЙ ВАТЫ

Имеется ряд работ, посвященных изучению возможности ис­ пользования марганецсодержащего сырья для получения эмалей, стекол и стеклокристаллических материалов (1 -3). Исследования показали возможность применения отвальных шлаков металлургии для производства стеклокристаллических материалов и каменного литья (4 ).

В настоящей работе приводятся некоторые результаты после­ дований отвальных силикатомарганцових шлаков-' Запорожского фер­ росплавного завода с целью синтеза стекол для получения оиликатных расплавов в производство минеральной ваты.

Как известно, шлаковые расплавы обладают большой скорос­ тью нарастания вязкости при охлаждении (5).

Стекла, составленные только на основе доменного шлака

имеют низкий модуль кислотности, что отрицательно влияет на

232

раздув волокна.

Учитывая вышеуказанное и наличие сведений о том, что окис­ лы марганца благоприятно влияют на плавкость расплава, нами

в состав шихты вводится силикомаргаацевый шлак в качестве под­ кисляющей добавки к доменному шлаку.

Для производства шлаковой ваты с применнением шлаков фер­ росплавного производства оыли расчитаны составы стекол с мо­ дулем кислотности от 1,1 до 2,07.

Силикомаргакцевый шлак вводится в шихту до 80# через каж­ дые 10#. Степень кислотности выражалась модулем кислотности через отношение Варка стекол осуществлялась в лабораторной силито1ой+печи в шамотных тиглях емкостью 0,5 л. Максимальная температура варки 1280° + 20°С. Зкспозкдия при максимальной температуре составляла 1-1,5 часа.

В данной работе определены технологические и физико-хими­ ческие сзойства шлакового расплав л с различным соотношением шлаков ферросплавного и доменного производств.

Расочитаны модуль кислотности, коэффициент насыщения, вы­ числена вязкость при 1400°С. Определены температура плавления шихты, теыпература>жидкоплавкого состояния, кристаллизацион­ ная способность расплава* температура размягчения, удельный вес и химическая устойчивость отекол. Полученные данные по оп­ ределению температуры жидкоплавкого состояния сьидетельствует о том, что плавкость опытных стекол, изменяется от 1180° до

1220°С.

Температура начала размягчения отекол изменяется в преде­ лах 590-630°С.

Растекаемооть расплава определялась по площади, занимае­ мой образцом после расплавления таблетки испытуемого стекла.

Раотекаемоот! расплава зависит от химического состава и увеличивается о повышением содержания оиликомаргавцевого шла­ к а . кристаллизационная способность испытуемых стекол изменяет­

ся следующим образом. При Температуре 850°С наблюдаетоя частич­ ная кристаллизация, повышение температуры до 900°С Приводит к Полной кристаллизации отекол о содержанием оиликомарганцевого

шлака 50# и выше* Силикомаргакцевый шлак бее добавок даже при ЮСО°С полнос-

233