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: 161

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Таким образом, на основании произведенных исследований разработана технология получения отделочных мозаичных плиток по простой и эффективной технологии. Производство плиток мож­ но организовать на любом предприятии строительных материалов.

Л и т е р а т у р а

I . ю.П.Адлер . введение в планирование екоперимента. Иада-во "Металлургия", Москва, 1969.

В.Ф.ъг!РНЕР, с.т.сулзаиш ов, Т.А.АБДУВАЛ1Ш.А.Г.ТР0ПЙНА.

БШЙ ШЛАКОСИТШЫ НА QCHQ3S ФОСФОРНЫХ шлаков

К шлакооиталлу, как техническому, строительному и кон­ струкционному материалу, помимо высокой отойкооти к иотирею­ щим воздействиям* высокой химической уотойчивооти, значитель­ ной механической прочности и водонепроницаемости прадъявяяютоя и архитектурно-художественные требования.

Разработанный нами шлакооиталл на оонове фоофорного шлака, песка и хромомагнезита /1 ,2 /, имеет-окрао^у от темносерой до серо-зеленоватой. Такая скраока влакооитадла обуслов­ лена в основном присутствием в"его составе окиси хелеаа и окиси хрома, введенных в отекло хромомагнезитовой добавкой, Темно­ серая однообразная цветная окраока шлакоситалла в эстетичес­ ком отношении нооколько ограничивает возможность его примене­ ния, т .к . в декоративна целях наиболее эффективно комбиниро­ ванное использование етеклокриоталличеоних материалов темных и оветлых толов. Кроме того, в овязи о переводом Сао-Тюбиноко- го цементного завода на выпуок белых и цветных цементов, нопытываетоя с^трая потребность в мелющих телах и футерованных плитах белой окраски для шаровых мельниц.

Процеос обеоцвэчивания и объемная кристаллизация обеопечиваетоя за счет введения в состав шлакового отекла трех компонентов: окиси цинка, суняфидвой оерг и вооотаыовителя - углерода в виде угля.

Обеоцвечмваьле отекла прбиоходит в результате обменной реакции / З/ t , о

330



MnS

+

£nO -—' Я л 5

+ МчО

fe $

+

2 « 0 — * £ и S

+ feO

Образующийся сульфид цинка не окрашивает отекло и вызы­ вает получение шлакоситолла белого цвета. Уменьшением количест­

ва i n

о от стехиометрического по приведенной

реакции, мощно по-

лучать

шлакооиталл разных светлых оттенков,

т .к . избыток серы

образует 9в$ и Ил$ .

Минимальное количество углерода соответствует стехиомет­

рическому количеству,

необходимому для полного восстановления

оульфатной серы до сульфидной,

рассчитанному по реакции:

//а 2 g 0^ + 2С —

 

у az $

+

2 С02 t

За оонову для исследований был взят состав отекла, содержащий

шлак Чимкентского

фооцюрного завода и кварцевый песок Фогелевоко-

го месторождения.

Сверх 100% вводились

различные инициаторы

криоталлизации -

Са?2 «

V

'

a Z пО и Va^SO^. Составы сте­

кол подбирались в поле первичной кристаллизации волластсгнита и анортита.

Как и оледовало ожидать, введение окиои цинка (0,5-3 seo.%) и сульфата натрия (0,88-5 ъво.%) способствует обесцвечивании стекломассы: с увеличением содержания указанных добавок цвет стекол меняетоя от темно-коричневого до свекло-зеленоватого. Ооновная роль в процеоое обесцвечивания принадлежит £оО. Суль­ фат натрия, введенный сверх теоретически необходимого по расче­ ту для образования £ п $ , окрашивает отекло в коричневый цвет. По варочным и кристаллизационным свойствам наиболее подходящи­ ми для. получения стеклокриоталлическях материалов белой окрас­ ки являютоя отекла содержащие 1,54-3,0 вес.# ЯиО и 2,67-5,0

аео.% сульфата натрия.

 

 

Основными кристаллическими фазами явлнются

-волласго­

нит и cLволластонит,

причем низкотемпературная

модификация

. воягаотоыита преобладает. В меньшем количество присутствует

анортит и куопидин.

 

 

Как показали иооледования образцов стекол,

термообрабо­

танных при 850°С - I чао, коэффициент белизны их возрастает с

увеличением

содержания

ZnO и //а^О ^ и находится

в прямой за­

висимости от

количества вводимых добавок. Наибольшей белизной

обладают эакриотадлизовцнЗыо образцы, содержащие в своем

составе

3 tso.% i n 0 и 5 вес.# VagS 0^. Этот состав

отекла и был

принят

$в оптимальный при подборе режима кристаллизации.

 

При подборе режима термообработки, за

оонову были приняты

 

%

 

331


такие свойства как белизна и плотность.

Белизна и плотность стеклскристадличеаких образков воз­ растают с увеличением температуры кристаллизации до 900пС,что вызывается увеличением степени их закристаллиаованнооти. Белув окраску образцам обеспечивают выделяю ;иеоя в процессе термо­ обработки кристаллы куспидина, сульфиды цинка, воллаотонита и анортита.

Повышение температуры кристаллизации свыше 900°С вызы­ вает уменьшение белизны образцов и плотности. Снижение коэффи­ циента белтиы, невидимому, вызвано разложением куспидина, а уменьшение плотности - укрупнением кристаллов и появлением пор. Таким образом, наиболее высокие значения коэффициента белизны и плотности доотигаютоя кристаллизацией стекла опти­ мального состава.,при те. пературз 850°С с выдержкой I чао. Этот рохим кристаллизации и принят за оптимальный.

На основе проведенных экспериментов была отработана следующая технология изготовления шлакооиталловых шаров диамет­ ром 50 мм. Стекломасса, полученная варкой шлаковой шихты по режиму 1450° - I чао, тонкой струей заливалась в предваритель­ но подогретую до 500*550°С чугунную форму. После наполнения формы расплавом, производилась выдержка в течении 30-45 сек ,, что необходимо для стабилизации сферической поверхности изде­ лия и устранения дечлрмации шаров после разъема формы» Отфор­ мованные шары освобождались от формы и помешались на отжиг. Отожженные стеклянные шоры подвергались обточке на шлифоваль­ ном круге для удаления заусениц» Подготовленные таким образом шары помешались в электрическую силитовую печь на кристаллиза­ цию по режиму 850°С - I час.

Полученные белые шлакоситалловые изделия обладают выво­ дами физико-механическими и удовлетворительными химическими свойствами.

 

Таблица I .

 

физико-химические свойства

 

мелющих тел.

Свойства

ГшлакоситалловыеГуралитовые ые-

!шары d 50 мм. 1люцис тела d '

_______________________ ________ 1___ ;___________ и Ш Х х Л - х Я ш

Плотность, г/см8

2,77-2,60

2,96

Прочность при изгибе,кг/см3

1170

- 1250

1490

шикротвердостъ, кг/мм2

824 -

897

961

Коэффициент истирания, г/сн2

0,012

- С,014

0,002

332


I

I

2

!

3

Температура размягчения, °0

 

I080-II30

 

14Ш

Киолотоетойкооть

 

 

 

 

по отношению к HCI (нонц)

 

95,98

 

96,28

по отношению к ^ О ^ к о н ц )

98,62-100,00

 

98,46

Коэффициент белизны, %

 

77,9-82.9

 

53,9

Поскольку шлакоситалловые шарм поедполагается испольэовать на Сао-Тпбиноком цементном завода вместо привозных уралитовых те л, изготовляемых методом керамической технологии, то нами параллельно изучены физико-химичеокие свойства уралита.

Как показали определения, шлакоситалловые шары по физино-химичео- ним свойствам не уступают уралитовым мелющим телам и значитель­ но превосходят их по коэффициенту беливны /83 %/ против (54 %)*

Лабораторные уоловия не позволили нам получить большого количества мелющих тел ф • 50 мм. Шланооиталловые шары в коли­

чество 80 штук были

переданы заводу для предварительного выяв­

ления эффективности

возможности их использования при помоле

цементного клинкера

в лабораторной мельнице конструкции ГИПЕО-

цемента.

 

.Испытания показали возможность их использования в ка­ честве мелющих тел. Более эффективные данные по качеотву илакооиталловых шаров могут быть получены при апробировании их службы в промышленных помольных агрегатах, что и предусматри­ вается следующим этапом работы*

Таким образом, результаты проведенных работ показали необходимость дальнейших исследований качеотва шлакооиталловых шаров различных диаметров в промышленных помольных аг­ регатах о целью определения эффективности замены ими метал­ лических а "уралитовых" мелющих тел. Решение данного вопро­ са н организация производства белых шлэкоситалловых изделий

позволит

значительно повыоить качество

цветных цементов, а

высокая

отойкость шлакооиталлов к

натирающим воздействиям -

авноноиить тысячи тонн дефицитных

металлов

 

Л и т е р а т у р а ?

I . В.Ф.Вернер, Исследование возмокнооти

получения стокол и

огеклокристалдичеекюс материалов на оонове шлаков фосфор­ ного производства. Автореферат диссертации иаооиоааниэ ученой степени канд.тэхи.наук. Алма-Ата, 1971.

353