В работе по получению строительных оиталлов на основе торфяных золошлаков, использовались золошлаковые материалы из отвалсв ИвГГЭС /г.Комсомольск, Ивановской области/, работаю щей на местном фрезерном торфе. Материал представляет собой смесь золы и шлака, удаляемых из котельных агрегатов совмест
но гидрозольным способом. |
Химический осота? |
золошлаков по ос |
новным компонентам |
следующий: Я0% - 35%, |
- 12%, |
- 12%, CaO - |
18% и |
п.п.п. - 161%. |
|
В качестве корректирующей добавки использовались суг линки местного месторождения. Основной особенностью сырьевых мате!налов оледует считать высокое /до 12%/ содержание не вы горевшей органической массы.
Пробные варки стекол из торфяных золошлаков показали что в шихте при, нагвезании создается сильная восотановительHdH среда, что приводит к восстановлению металлов из окиолов и нарушает химический состав стекла. Восстановленное железо обнаруживалось в массе отекла в виде сферических кусочков ди аметром 2-S нм.
В связи с этим предварительно были проведены специаль ные исследования по изучению процесса выгорания органической массы из золошлакз а определению оптимального содержания уг лерода в шихте. В результате выполненных работ определена об ласть температур, в которой происходит выгорание органической массы, выявлены ,аэличил в состоянии золошлаков при нагрева нии их в тонком /менее 1,0 см ./ и толстом /более 4-5 см/ слоях Оценена восстановительная способность остаточной органической массы и определено предельное содержание ее в золошлаке, кото рое не вызывает заметного восстановления металлов /¥ е / при варка стекол и еохоняет активность катализаторов кристаллиза ции.
Поиск составов стекол, пригодных для получения ситаллов, производился в областях составов, расположенных в услов ной трехкомпоненткой системе CaO - A£2°3 " А.Ч'0? вблизи точки тройной эвтектики анортит - зиллаетонит - тридимит, а также в полях кристаллизации анортита и тридимита. Оценка стекол нро~ изводилась по их варочным и кристаллизационным свойствам. На илучшие показатели были зафиксированы для стекла №7, шихта ксто]Х)го состоит на 80% из торфяного золошлака и на 20% из суглинка. Дальнейшие работы производились на стеклах этого состава.
При выборе катализатора кристаллизации были опробованы
различные виды катализаторов об"емной кристаллизации: CaPgj а/ , S и т .д . Лучшие результаты были получены при введении сульфата натрия. 3 дальнейшем по данным Д1А, РФА и
механическим свойствам получаемого сигнала было определено оп тимальное содержание д/а, S 0,, в шихте/ 2,5# сверх 100% шихты/, обеспечивающее регулируемую объемную кристаллизацию стекла.
Изучено изменение 'кристаллизационных свойств стекла и дейст вие катализаторов кристаллизации в зависимости от содержания
|
|
|
углерода в стекольной дихте и режимов варки стекла. |
|
Режим варки стекла из золошлакз определялся |
по пол |
ноте провара и дегазации стекла, |
с учетом его влияния на |
последующую кристаллизацию стекол. |
Стекло хорошо проваривалось |
н сохраняло высокие кристаллизационные свойства при варке в течение 1,5 часов при IA5Q0 . Засыпка шихты в тигель производи лось при температуре 1350°.
Режим ситаллиэации подбирался по данным ДТА, Рфд и ме ханическим свойством ситзлла. Был разработан одностадийный процесс ситаллизаиии: максимальная температура ситаялизации 900сС, время выдержки 30 мин.
Б результате данной работы получен ситал-т, близкий по своим показателям к данным промышленных шдакоситаллов.
ь1.Д.ЩЕГЛОВА, Е.а.гсщии
СИНТЕЗ .а исследований стекол и о тш о кьс гдл - личаскии Материалов на основе конверторного
ШЛАКА
Шлаки черной металлургии являются неограниченный источ ником дешевого недифицитного сырья для получения различных ст.юиильных материалов, в том числе и шлакоситаллов. Для син теза шлакового стекла был использован конверторный шлак Днепро петровского металлургического завода им.Петровского с подшихтов кой паска и каолина /таб л Л /.
Б системе шлак - песок - каолин быти выбраны составы, содержащие от 50 до 80# шлака /таб л .2 /. Качественно способ ность к стсклообразованчь можно характеризовать средним факто
ром сьязнооти |
структуоного |
каркаса. |
______________ ______ |
|
.Для |
бйяснёния " "возможности стёклообраэовання в |
указанной области |
системы были |
просчитаны факторы свяв- |
пссти |
кремненислородаого |
каркаса |
по |
Аллену |
/I/, |
y cj , |
по Стэзелсу |
/2/, |
по |
Ермоленко |
'/3/. |
Энопери- |
мептальная |
проверка расчетов показала, |
что |
для |
|
|
|
367 |
|
|
|
данной оиот'емы болев справедливы |
J a |
и у* | |
при варке в 1* |
оллитовой печи в течение I чаоа |
при |
теипературе |
1400 ± 10°С в |
корундиэовых тиглях вое ооотавы дают хорошо проваренное отек ла. Синтезированные отекла обладают когплекоом довольно высо
ких физико-хиыичеоккх овойотв. |
/таб л .2 /. |
|
Таблица |
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Мате-Т |
|
Содержание окислов |
вес. |
£ |
|
|
|
риалы *J£02"T”caoT |
Му0~|"ре20^[А120^[мп0-]'Р2051 ^ , J' ляп.'j |
Шлак |
17,65 |
40,98 |
11,79 |
16,95 |
7,5 |
3,15 |
1,74 |
0,24 |
- |
|
Пеоок |
98,51 |
0,38 |
- |
0,03 |
1,08 |
- |
|
|
- |
|
Каолин 47,71 |
0,80 |
- |
0,45 |
37,69 |
- |
|
13,34 |
- |
Вое отекла при обработке в градиентной печи в интервале темпе* ратур 450°0 - Ю00°С кристаллизуются. Соотавы 5,6 и 9 облада ют наилучшей кристаллизационной способностью. На их оонове пу тей двухотадийной термообработки /750°С и 950°С о выдержкой 2 и 1,5 чаоа соответственно/ был получен отеглокриоталличеокий
материал о условно полной ыелкодиопероной криоталлизацией, об
ладающий выоокой щелочеуотойчивоотью /таб л ,3 /. |
|
тяблини |
- . |
Щелочеуотойчивооть |
иоходных отекол /1 / и |
|
|
закристаллизованных материалов |
/2 /. |
|
. ------—т— |
|
|
|
|
——— — |
— |
Т |
J |
№ |
I |
~ i |
Щелочеуотойчивооть, |
% |
Iооотава! |
|
|
|
— |
р |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
JL . |
И| |
|
|
|
93,45 |
|
|
i |
|
Г ~ Т ~ |
|
|
|
99,79 |
! |
93,08 |
|
|
{ |
|
99,20 |
|
1 |
6 |
1 |
93,73 |
|
|
! |
|
99,13 |
I |
i |
9 |
» |
t
|
|
|--------L—iS |
|
1
|
11 11
|
11 1
|
|
|
|
Для выяснения природы выдаляющихоя ^иоталличеоких фаз |
был проведен |
термодинамический |
анализ |
твердофазовых реакций |
/М > /. Предварительные подочеты |
показали, |
что |
в формировании |
крмоталлической фавы должны в ооновнсы принимать учаотио СаО, UgO, *fi02 , поэтому раочет проводился для этой системы о иоповованием известных методик /4 ,8 ,9 / и справочной литературы
/7 ,8 / |
. |
|
|
В результате пересчета соотазов отекол на три коыпонен- |
та и приведения жх ж. 1. колю, |
различия в них оказались незначи |
тельными, поэтому термодинамический |
раочет приводился для од |
ного ооотава: |
0,15-ty0 + 0,37 |
СаО + |
0,48 J t 0 2 |
