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 оинтеза илакооиталдов были выбраны ооотавы, находящиеся в облаоти первичной кристаллизации пироксена, инеацие температу­ ру кристаллизации не выше 1А00°С и коэффициент структуры анио­

нов КСА *» <"^{f75Jf в предв.хах от 2,5 до 3,0,

Были Бы$р4ны следующие ооотазы: I) УШД-2 на основе обед­ ненного цементационным методом шлака УКСЦК, 2) ыН-15-2 и ШН-20-2 на оонове обедненного норильского плана.

В качеотве добавок к обедненному плану УКСЦК использовали Ленгерокую глину, кварцевый пеоок и магнезит, к норильскому шлаку - только кварцевый пеоок. Стимулятором кристаллизации во всех составах являлаоь СТ2О3 в количестве 2/i (вес.) сверх 100^. Хиыичзокий соотав сырьевых материалов, использованных для син­ теза шлакоситаллов, приведен в таблице I , составы шлаковых стекол и ооотавы шихт - в таблице 2 .

Шлаковые отекла были сварены в силитовой печи, в алундовых тиглях при температурах от 1Д0У до 1А60°С с выдержкой распла­

ляли о помощью дифференциального термического анализа и кор­ ректировали после изучения структуры и свойств закристаллизо­ ванных продуктов. За основное овойотво полученных шлакоситаллов была принята химическая стойкость их в киолотах ilCC,

Как видно из таблицы 3, у стекле о низким КСА (УШд-2, КСА а 2,53), имеющего более сложную анионнуи структуру, чем

стекла с высоким КСА (2,81; 2,88) время выдержки на первой сту­ пени более продолжительное и составляет 2 чаоа. С повышением КСА (ШН-2С-2* ШН-15-2) и упрощением анионной структуры кристал­ лизационная способность отекол повышается, время выдержки на первой отупени сокращается до I часа. Соответственно онижаютоя о повышением КСА и экспозиции <■,— — на второй.ступени. Эта закономерность установлена нами как на ооотавах, оинтэвирован-

325

гных из чистых (псиолов в системе CaO-M^O-A^Oj-XtOg. так и на шлаковых стеклах.

Фазовый ооотав о структуру стеклокриоталличеоких материалов изучали методами петрографии, электронной микроскопии и рент-'' геноструктурного анализа. Полученные шлакооиталлы имеют мелко­ зернистую однородную отруктуру с размером кристаллов 0 ,1 -4 ,О мк, степень закристаллизованное™ составляет 80-85£, пр мине­ ралогическому ооставу они являются моноклинными пиронсенами авгитового ряда.

Для синтезированных шлакоситаллов определяли химическую стойкость в кипящих НС<?конц>, Н2$0^кош1 нзР0д(1 »i) к в

ном раотюре VaOH, микротвердооть и сопротивление истиранию. Определение хиыичеокой устойчивости проводили порошковым мето­ дом в соответствии с ГОСТ-475-53, микротвердооть и сопротивле­ ние иотиранию определяли также по стандартным методикам. Свойства шлакоситаллов приведены в таблице 3.

Обращает на оебя внимание факт saKOHOMjpuoro изменения

. овойотв пироксеновых шлакооиталлов о увеличением КСА: роот величины криоталлов и уменьшение химической стойкости, микротвердости, прочности к потирающим воздействиям, а такие сум­ марной продолжительности термообработки при оиталлизации шла­ ковых отекол.

Таким образом:

i . Обедненные цементационным методом шлаки свинцового прог изводства УКСЦК и шлаки кивцэтной плавки норильских медно-ни­ келевых руд при корректировке их составов о целью ввода в

область первичной криоталлизации из раоплавов пирокоенов и при­ менении в качестве отимулятора криоталлизации 2# Ct2Qj могут быть иопользованы для получения шлакоситаллов, обладающих выоокой химической отойкостью как в кислотах, так ■ в щелочи, и высокой износостойкостью.

2. Увеличение КСА пирокоеновых шлакоситаллов приводит к закономерному росту величины криоталлов и уменьшению их химичеокой отойкооти, ыикротвердооти, прочности н истирающим вез­ дейотвиям и оуммарной продолжительности термообработки при оиталлизации шлаковых стекол.

Л и т е р а т у р а

I . Шедудяков Л.Н., Кирьянов Г.З. Споооб извлечения металлов из силикатных раоплавов. Авторское овид-вО СССР te 120003

от IQ.X.I957 Г, Бюдд.изобр. 1959, N? 10, отр. 39~

326

2.Шелудяков Л.Н., Кооьянов Э.А. и др. "Фиэико-химичвокие исследования фоо^атных, боратных и алюмосиликатных оиотем",

Тр, ИХН АН Каз.ССР, т.36, 1973, отр. 52-54.

3. Цветков А.И. Тр. Ин-та геологичаоких наук АН СССР, в .138, петрографическаяoepin^L, Изд-во АН СССР, И., 1951.

4. Осборн, Даврио и Кренер. Проблемы современной металлургии, 1955, №2, отр. 22-43.

5. Шелудяков Л.Н., Уарконренков Ю.А., Слюоарева О.И., Рогожки­ на С.Ф., об. Теория и практика производства камнелитых труб. Алма-Ата, 1972 отр. 187-199.

6. Шелудяков Л.Н. Веотник АН Каз.ССР, 1966, 22, №8, отр.9-18.

А.И.ЮСУПОВА, С.Ф.ГРИГОРЬШ

МОЗАИЧНЫЕ ПЛИТКИ НА ОСНОВЕ КВАРЦЕВОГО ПЕСКА И СТЕКЛОБОЯ

В инотитуте "ВНЩцветмеТ" проведены иоолмования по полу­ чению црзаичных плиток на основе местных пеоков и стеклобоя.

Экспериментальная часть работы состояла из подбора компо­ нентов шихты, изготовления плиток, выбора режимов прессования а термообработки и изучения физико-механических овойств полу­ ченных образцов.

Для исследований в качестве сырьевых материалов использо­ вались меоткые кварцевые пески мыса "Бакланий", "хвооты" обо­ гащения Белогорокой обогатительной фабрики и измельченный бой отекла, двухромиотый кобальт, оарнокиолый никель, окиои меди, никеля, железа, хрома, закиси никеля и кобальта), готовых глазурей и шлаков.

Химический и гранулометрический составы пеоков и отекло-

боя приведены в таблицах I и 2.

327

Технология получения мозаичных плиток заключается в сле­ дующем: компоненты шихты (песок, молотое стекло, сода, краси­ тель) в принятых соотношениях тщательно смешивали, затем увлаж­ ненную массу прессовали в виде плиток и обжигали.

Выбор оптимального состава шихты производили планированием эксперимента методом крщтсго восхождения (мете., Бокса-Уилсона) /1 3 /.

Прессование плиток размером 25x25x4 ми, 46x46x4 ми, 46x24x4 им . осуществляли на гидростатическом прессе Угё.<,-10.

С целью изучения влияния давления прессования на физичес­ кие свойства плиток (цвет, равномерность окраски, усадке, водогюглощение) образцы прессовали под давлением от 50 до 250 кг/см^.

52 S

Изучали также влияние режииа термообриботки плиток на указанные выше овойства.

Результаты исследований показали, что образцы, получен­ ные из шихты состава: 60# кварцевого пасха, 40# измельченного стеклобой и 5% (сверх 100#) кальцинированной соды имели наи­ лучший внешний вид, малое водопоглощение и наибольшую проч­ ность.

При введении в соотав шихты различных красителей (0,1-1#), глазури (3,0-10,0,*) и шлаков (5,0-15,0#) получена широкан гам­ ма цветов: желтый, оалагный, зеленый, бежевый, серый, белый, голубой, синий, фиолетовый, коричневый и черный.

Нзучен..е давления прессования на физичеокие свойства пли­ ток показало, что лучшие результаты получены при давлении прес­ сования 150-200 кг/см^.

Оптимальным выбран оледухдий рении термообработки: нагрев обраацов от 400° до 800° оо скоростью 200°/чао, выдержка при температуре 800°С в течение 5-10 минут и последующее равномер­ ное охлаждение оо скороотью 100°/чао.

Полученные плитки имели правильную геометрическую ферму о равномерноокрашенной, гладкой, блестящей лицевой поверхностью, физико-химйчеокиэ и механические испытания показали, что.они химически отойки к I Н раотвору едкого натра, практически не вы!дэлачиваютоя при кипячении в дистиллированной ^оде, овэтоуотойчивы, выдерживаю: перепад температур до 500 С. Бодопоглощенла в зависимости от давления прессования ооотавило от 0,2

до 1,2#.

Плитки выдерживали 50 циклов попеременного замораживания и оттаивания без признаков разрушения.

Плгтки лицевой поверхностью хорошо наклеиваются дикотри­ ковым клеем на крафт-бумвгу и могут поставляться в виде ковров.

По овоим овойотвам плитки удовлетворяют требованиям ГОСТа 16132-70 на "Плитки керамические фаоадные ыелкоразмерьые и ков­ ры из них" и могут быть попользованы мля облицовки наружных поверхностей отеновых панелей и крупных блоков, для отделки лоджий, вотавок, поясов, фризов, обрамления оконных и дверных проемов и оформления других архитектурных элементов зданий.

ж Технкко-вконоыичеокиии раочатаыи показано, что оебесоимооть I плиток ооотавляат 1,54 руб. орок окупаемости капи­ тальных затрат на организацию производства 50 тыо.м2 плиток в Год - 1,3 года.

329