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
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 185
Скачиваний: 0
Таблица 3
Компонентный состав шихт иооледованных ситаллов, % вес.
|
Т |
|
|
Номера ооотавов |
|
|
|||
|
|
!~ Г ~ Т |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Лг п |
|
8 |
|||
_____ |
„ L . i . J . |
|
“ П |
|
|||||
|
|
|
|||||||
1. Тремолит айгуйWt68 65<00 |
64,00 |
64,24 |
77,50 |
64,80 |
63,70 |
||||
2. Пеоок кварце- |
|
TQ m |
19,00 |
18,70 |
18,90 |
14,57 |
21,65 |
22,20 |
|
вый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Глина часовьяр- |
с |
on |
5,90 |
5,82 |
5,86 |
0,85 |
7,25 |
7,16 |
|
ская |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 . Кальций угле- |
|
? |
л? |
- |
2,56 |
- |
2,95 |
4,95 |
3,36 |
кислый |
|
с' |
|
|
|
|
|
|
|
5. Барий углекио- |
|
а |
т0 |
8,15 |
8,02 |
8,06 |
3,23 |
- |
- |
лый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Кальций фторис |
|
|
1.95 |
- |
2,04 |
- |
2,02 |
2,68 |
|
тый |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. Двуокись титана |
|
|
- |
0,90 |
0,90 |
0,90 |
- |
0,90 |
|
Таким образом:
1. Использование трамолитовых пород в качества иоходного сырья позволяет направить процеоо кристаллизации стекол в системе ‘'М^О - СаО - AlgOj -.ScQ j0 по пути преимуществен ной кристаллизации диопсида.
2.При использовании тремолита сиотема, расчитанная на получе ние 75-90% диопсида, обладает высокой кристаллизационной
0П000бН00ТЬ|>.
3. Присутствие фтора в составе отекла вызывает ликвационные явления при температурах выше начала размягчения, что спо собствует обвед ой кристаллизации и получении ситаллов с равномерной мелкокристаллической структурой.
Л и т е р а т у р а :
I . П.Г.Уоов, 3 ,С.Коновалова, В.И.Верещагин. Физико-химические сроцаооы при получении дмопондовой керамики на основа тре молита. Материалы третьей областной научной конференции
275
ВХО иы.Д.И.Менделеева, поовящонной 75-детию химико-техноло гического факультета ТПИ. Издат. Томокого университета. 1971.
2. У.Брегг, Г.Кларингбулл. Криоталличеокая отруктура минера лов. Изд. "Мир", М., 1967.
3.А.Д.Федосеев, Л.Ф.Григорьева, Т.А.Макарова. Волокнистые силикаты. Изд. "Наука", М.-Л. 1966.
А.И.ЮСУПОВА, С.Т.СУЛЕЙМЕНОВ
ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ШЛАКА НА СВОЙСТВА РАСПЛАВОВ И ПОЛУЧЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ.
В работе экспериментально изучалось влияние изменения химического оостава отвального шлака свинцовой плавки на овойотва раоплавов и полученных изделий.
Для иооледований попользовался шлак циклонной плавки немагнитной фракции клинкера, имеющий следующий состав,вес %\
А4-А5^Ю21 9-IO |
15-16 CaOt |
8-10 1^0; 8-9 ?e0+Pe203 |
1,5-2,0 K/e20; 0 ,9 -l,0 S t |
0 ,1 -0 ,3 /г ); |
0,1-0,15РЙ ?0,2-0,35Си» |
О,7 -1 ,О С.
Шлаки не подвержены железистому и силикатному распадам. Соотавы шлака, изображенные на проекционной диаграмме А.С.Гинэ берга (5 ), принятой для предварительной оценки оырья, попада ют в поле пород, иоподьауе^мх для получения каменного литья.
Общность физино-химичеоких свойотв горных пород и тех нических оиликатных расплавов (шлаков)'Облегчает изучение пос ледних о целью аффективного прикладного использования.
йооледуемый шлаковый расплав обладает высокой способ ностью к кристаллизации. В процессе охлаждения от температуры формования (1300-1250°) до температуры затвердевания (950 - 900°) он кристаллизируется га 50-60%.
Для получения почти полностью закристаллизированных ли тых изделий необходима термообработка в течение 5-7 минут при температуре 900°.
Как и в камнелитейной промышленности при криоталли-’ации р а о п д а вполучаемыеа , шлаковые отливки имеют относительно круп нозернистую структуру - 100 ♦ 150 микрон.
Патрографичеокие исоледования показали, что основной выделяющейся кристалличеокой фазой является пирокоен (32-85"''
г %
овальное магнетит, сульфиды, хром (6-8%) и отекло (8-10%). • Рентгенофазовым анализом установлено, что ыежплоскоот-
ные расстояния лирокоена совпадают о данными для авгита Са (М^ , Ре, Д£ ) /АС2 S I 0 3 / 2 * Физико-химические и иаханичеокие свойотва получонных шлаковых отливок и изделий каменного литья (для сопоставления) приведены в таОл,1.
Таблица I .
Основные овойотва |
шлакового |
|
и каменного |
литья |
|
. р |
---------„ . „ „ . „ р . ......... |
. |
Показатели
Удельный вео, г/см3
Предел прочности5лри ожатии,
кг/см4
Потери при. иотирании, г/см^ Термостойкость, тэплооманы Бодопоглощение, % Химическая стойкооть, %:
вконц, Н230^
вго% нее.
^ |
шлаковое ) |
Каменное |
||||
литье |
| |
литье |
||||
|
2,91 |
- |
2,95 |
2,9 |
- |
5,0 |
|
2000 |
- |
2200 |
2800 |
- |
3500 |
|
0,09 |
- |
0,11 |
0,05 |
- |
0,06 |
|
18 |
- |
20 |
более |
10 |
|
|
|
0,28 |
0,16 |
|||
|
95,6-96,9 |
99,3 |
• |
|||
|
91,0-93,2 |
99,3 . |
||||
Данные, приведенные в таблице, показывают, что литые изделия из шлаков отличзютоя от традиционных камнелитых изде лий несколько пониженными механическими и химическими свойст вами. Поэтому, шлаковые литые изделия на основе исходных шла ков могут быть использованы з агрегатах и конструкциях, работа которых не ввязана о высокоагресоисныма оредотвами.
Для улучшения химических и механических свойств необхо димо увеличить содержание кислотных окнодов в шлаках. Извест но , что повышение содержания киодотаых окиолов (.£10? и A820j ) за счет снижения содержания основных (CaO, ЫуО, РеО), вызыва ет увеличение киолотоотойкооти литых изделий. Практика произ водства и применения изделий из каменного литья показывает, что в высохокиолотоотойком литье содержание слиси кремния,как правило, ооотавляет 47-50% (5 ).
С . елью увеличения содержания кремнезема производили лодшихтовку шлака кварцевым пеоком в количеотаах 5,10,15.20, 25% от веоа шлака.
Химический ооотав кварцевого пеока вес %:
97,8 JglOg, 0,36 Ae2D3 , 0,23 CaO, 0,4Ре203, 0,11 MyO,
0,59 Т102, 0,03 !»0;, 0,32 п.п.п.
Плавление шлака о корректирующими добавками осуществля ли на высокочастотной установке при температуре 1400-1450° х течение ^Б-ЮО минут.
Химический состав шлаков до и после корректировки кремнеэеыом приведен в табл.2, там же приведены результаты испы таний образцов литых изделий на киолотостойкость и прочность.
Следует отметить, что с изменением химического состава шлакового расплава изменяются его физические свойства, криста ллизационная способность, а также технические свойотва получен ных на его основе образцов.
С повышением содержания кремнезема в расплаве увеличива ется его вязкость по сравнению в исходным шлаком и снижается электропроводность, что связано о усложнением кремнекислородных комплексов и увеличением их размеров.
Необходимо отметить, все соотввы имеют относительно большой литейный интервал при температурах 1400-1250°, что позволяет иопольвовать их в производстве литых и прессованных изделий.
По данньг Г.А,Лагунова /6 / при получении |
шлаковых ли |
тых изделий методом литья и преооовки вязкость |
расплавов до |
стигает при отливке |
до 150 пуаз, при |
преооовке - до |
2000 пуаз. |
|
С увеличением |
содержания кремнезема несколько уменьша |
|||
ется жидкотекучесть |
и |
усадка. Однако, |
жидкотекучемь |
при тем |
пературах формования 1300-1250° находитоя в пределах 30-40 мм, что опоооботвует хорошему заполнению форм. В работах по опре делению жидкотекучеоти показано, что кеилучшими литейными свойотвами обладают расплавы, жидкотекучесть которых находит оя в пределах 35-40 мм 3 /5 /.
Изучение криеталлизадаонной опоообнооти шлаковых рас плавов показало, что ооотавы 1,2,3 (табл.1) в процессе охлаж дения частично криоталлиэуютоя, а ооотавы 4,5,6 в процеоое ох лаждения образуют отекло. Оптимальными параметрами термообра ботки, при которой отливки полноотью крист алливуютел по всему объему,являютоя температура 900°, время выдержки 5-Ю минут для исходного ашака и шлака, корректированного 5,10% кварце вого песка (ооотавы 1,2,3) к температура 900°, вр( я вьде Т5-20 минут для шлака, корректированного 15,20,25 % кварпг
го песка (составы 4 ,5 ,6 ).
Влияние состава расплавов на ооноввые техничес в «в* литых ведений приведено в таблице 2.
ГО
W
Таблица 2
Химичесний состав и свойства корректированных кланов
!ДоСав !лево
« « 1 s t ? :
!го !песка
1% к
!ис- !ход- !ноиу 1илаку!
Х и м и ч е с к и й |
|
|
с о с т а в |
|
в е с |
|
||
t |
FeO |
! |
! |
1 |
, |
! |
||
i |
! |
! |
rf/a?o |
! |
||||
£>$2!А12°3 СаО UqO |
+ |
|
! |
Сг2°з| |
+ |
j |
||
|
!TIO^ |
|||||||
! |
Fe |
2 |
О*! |
! |
1 ^ 0 |
|||
! |
|
|
3; |
|
1 |
|
!1 |
|
! |
|
|
|
|
|
! |
|
| |
! |
|
|
|
|
|
|
||
! |
|
|
|
|
|
! |
|
! |
|
|
|
|
|
|
|
||
о
'a |
> |
■ |
“ Т^ИСЛОТОСТОЙ- |
||
z _________ |Ко эф -|П р 9 д вл {кость , |
% |
||||
1 |
,$ИЦИ-;ПрОЧ“ }---------т- |
||||
! |
1«* |
|
}В сер-Ш соля- |
||
|
| S £ |
l S 2 , „ ! ной |
!ной |
||
r |
I |ноо- |
,сжатииIкисло_ «кисло- |
|||
!кг/скг|те |
!те |
||||
! |
|ТИ, |
|
|
!1 |
|
|Мн |
I |
I |
|||
| |
|||||
| |
! |
! |
и! |
J |
|
й |
f |
! |
Я |
! |
|
I |
|
0 |
45,# |
9,69 |
16,62 |
10,85 |
9,2 |
0,73 |
2,5 |
2,2 |
0,83 |
0,43 |
0,36 |
1,43 |
2000 |
96,9 |
92,5 |
2 |
|
5 |
47,0 |
9,26 |
15,29 |
10,05 |
9,08 |
0,70 |
2,4 |
2,16 |
0,81 |
0,35 |
0,17 |
1,55 |
2500 |
98,4 |
54,1 |
3 |
* |
10 |
50,22 |
8,94 |
15,1 |
9,8 |
8,3 |
0,67 |
2,3 |
2 ,CD |
0,79 |
0,24 |
0,12 |
1,69 |
3200 |
99,0 |
98,9 |
4 |
■ |
15 |
52,18 |
8,53 |
14,58 |
9,47 |
8,08 |
0,55 |
2,15 |
1,91 |
0,78 |
0,24 |
0,12 |
1,79 |
3900 |
99,4 |
99,0 |
.5 |
|
20 |
Г4,В |
8,28 |
13,93 |
9,08 |
7,49 |
0,53 |
2,10 |
1,83 |
0,76 |
0,23 |
0,11 |
1,94 |
4800 |
99.6 |
99,1 |
б |
|
25 |
55,9 |
8,08 |
В , 46 |
8,89 |
7,12 |
0,50 |
1.9 |
1,71 |
0,75 |
0,22 |
0,12 |
2,06 |
4500 |
99,9 |
99,5 |
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
