дальнейшее увеличение добавки До ZQ% не вызывает значительных изменений в составе.кристаллических фаз. Выдержка при 930° в точение I часа позволяет получить материал о равномерно.,, тонкокристалличеокой структурой.
Исследование механизма кристаллизации хромсодержащих
'отекол на основе золы вполне согласуется с предложенной ранее /6 / схемой, по которой С г ^ з совиаотнэ 0 окислами железа об разует шпинель, на кристаллах которой происходит выделение основной минералогической фазы - моноклинных пирокоенов слож ного соотава. Образование соединений сложного состава, включай
ющих двух - /Са2+, М«2+, Ре2+/ . «рзх - /А13*, fe 3*, Сг3* / и
четырехвалентные / i f /*+, ТI ^+/ катионы, связано с гетеровалонтными замещением катионов. Для такого гетеровалентного изо морфизма применимы представления теории вакаисионных дефектов,
предложенные Вагнером,’ Шоттки, Френкелем и др. |
и развитые в ра |
ботах советских исследователей. |
0 |
Присутствие в качеотве основной кристаллической фазы мо ноклинных пирокоенов сложного соотава определяет повышенные физико-химические овойства закристаллизованного материала: КТ? oL 20-500°С я 67,7.10“7 I /град; температура начала размягчения достигает Ю50°С, термостойкость 290°С, вододстойчивооть - П гидролитический класс, микротвердость - 850 кг/мм2.
Такой материал, устойчивый к истирающим нагрузкам, т .е .
овысокой микротвердостью, может найти применение в химической
иметаллургической промышленности, особенно при олужбе в уодо-
виях агрессивных и абразивных сред при повышенных температурах,
о
Л и т е р а т у р а :
I , В.С.Левина. Синтез ситаллов на основе топливных зол и шла ков. Автореферат кандидатской диссертации. U., 1971.
. 2. И.Е.Липовский, В.А.Дорофеев. Камнелитейное производство, t "Металлургия", 1965.
3 . J W |
t |
VJUU&j *. И., Technical |
% ф гс£> А {и ш и |
' |
4-1*/ сьсК &лвм1с |
« Cfnhnni. CcZCQu%. |
, • |
* |
U.S ■ фер . Jute/ll |
l 9 W , 7 t 4 % 8- |
% .H .А.Торопов, Будак. Кристаллография и минералогия. Л., 1972.
5 . |
Л.А.Лунина, Г.А.Макаревич, Сборник научных работ БШ1, |
| |
Изд-во АН БССР, ВЫП..55. 1956, |
|
о |
|
З.Й.Говорушкс, Л.А»1унина. Сб."Новые отекла и с?екломате- |
|
ряады". Манок, ИзД.-во "Науками техника", 1565. |
|
i |
Ю.Л.йАРКОНРЕНКОВ, л.н.ш ш дякоз, Г.И. «РТАДОНОВ, С.Ф. РОГОЖКИНА
?ЗЗУГ>ТАТЫ п кш з-ш н их ИСПЫТАНИЙ технологии ПОЛУЧЕ НИЯ ШЛАКОСИТАЛЛОВЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ШЛАКОВ ФОСФОР НОГО ПРОИЗВОДСТВА
Технический прогреоо в развивающихая высокими тем пами различных отраслях народного хозяйотва отраны предъявля ет высокие требования к традиционным конструкционным и строи тельным материалам и ставит вопрос об удешевлении производства уже известных й создании новых материалов.
Важную роль в решении этой задачи могут сыграть такие неорганические материалы» как каменное и шлаковое литье, оиталлы и шлакосит&ллм. В качестве сырья для их производства мо гут служить горные породы, а также шлаки металлургических и химических производств /1 ,3 /.
Использование последних в качестве сырья для производ ства ситаллов приобретает особое значециа в свете решений Со вета Министров СССР по вопросам рационального использования
сырья и охране природы. |
|
|
К |
настоящему времени в |
отвалах накоплено |
более 300 иди. |
т. шлаков |
черной металлургии, |
более 200 млн. т \ |
шлаков цветной |
металлургии. Быстрыми темпами растут отвалы фосфорных предприя тий. В ближайшее время в Казахстане количество шлаков фосфорно го производства достигает 7 млн. тонн в год. Вывоз шлаков в от валы и содержание отвалов на предприятиях черной металлургии обходится от 0,29 до 1,32 руб .т., а сумма ежегодных расходов
на эти |
цели только |
в черной металлургии превышает 12 ылн.руб. |
3 |
В Институте |
химических наук АН -Каз.ССР в лабораторных |
уоловиях оинтезировзн ряд составов шлакоситаллов о использова нием шлаков фосфорного производства /4 -5 / о учетом требований, предъявляемым к футеровочвым материалам для химической промыш ленности, и выбраны два оптимальных состава находящиеся на гра нице полей кристаллизаций пироксен-мелилит в системе СаО-Ц^О-
AI203- S i 02 - В шлаках фосфорного производства |
сумма четырех |
компонентов СаО. Му0, AlgOj и Sc Og составляет |
более 95%, |
Промышленные испытания технологии получения химически стойких и износоустойчивых шлакооиталловых изделий проводились на заводе "Автостекло". В процеосе испытаний проверялись: ре цептура шихты, режим варки, технологические условия выработки
и термообработки шлакоситаляовых изделий. Особое вЕииание бы
ло уделено технологии прессования и литья применительно к выб ранным составам.
Шихта приготовлялась по общепринятой методике на завод ском оборудовании. Стекло варилось в ванной печи непрерывного действия ^напаиваемой природным газом. Площадь зеркалй отекдомаооы составляла 7м‘-. Зона осве ления отделена от вырьбсточиого кармана кварцевым брусом, глубина погружения которого ;югулируетоя. Сваренная стекломасса имела вполне удовлетворитель ное качество. Отожженные стеклоллиты, полученные литьем, име ли блеотящую черную поверхность типа марбдита. Выработка п о изводилась круглосуточно методами литья и прессования. Но пу ченные оредние результаты технологических параметров синтеза влакооиталлов предсаацаены в таблице I . Непосредственно после выработки изделий, осуществлялась термообработка по разрабо танному ранее режиму в промышленном кристаллизаторе непрерыв ного действия,туннельного типа с обогревом стан и свода нихроновыми нагревателями. Термообработка изделий завершалась про хождением нести зон кристаллизатора, в седьмой зоне изделия отжигались. Технологические режимы как в ванной печи, так и ь кристаллизаторе, осуществлялись автоматическим регулированием.
Закристаллизованные изделия были правильной геометри ческой формы без видимой деформации с микрокристаллической структурой. По петрографическим данным величина кристаллов составила 0,4 мк.
Входе испытаний методом литья получены плиты следую щих размеров в мм; 100x500x10, 150x150x10, 250x250x20, 506х 306x20, 250x4-80x30, 430x380x30, кроме того образцы для испыта ния физико-химических свойств, Методом прессования получены: кольца Рашина 100x45x25, П0х70х38мм.-Общий вес изделий соста вил 10 тонн,
Результаты определения основных физикс-механическ/х и • химических свойств промышленных изделий показали их сходимость
оданными, полученными в лабораторных условиях, и свидетельст вуют о высокой химической стойкости и механической прочности, йревосходящей свойстза кислотоупорной керамики и изделий из каменного литья \ таби.2).
В1373 году промышленные изделия ь виде футаровенних цлит были установлены для защиты технологического оборудования
истроительных конструкций от воздействия агрессивных минерэль цых кислот и солей,а также абразивного износа на Чимкентском
фосфорном заводе,Джанбулскоы заводе двойного суперфосфата, Джамбулскоч суперфосфатном заводе и комбинате Каратау.
|
|
Свойства полученных шлакоситаллов• |
Таблица 2 |
|
|
|
|
|
т— |
7 |
Шлакоситеалы на основе |
|
|
|
|
|
! |
! |
фосфорных шлаков. |
|
|
Наименование |
|
! Единица!_______ |
|
|
|
|
|
!изнере-| Лабора-| Лолупро- Т{Полупро- |
|
|
овойств. |
|
|
|
|
* |
*Фппиматорный :мышлашшй мышленный |
|
|
|
|
|
I аия. |
•состав |
состав |
состав |
|
|
|
|
|
I |
|
.кл___ р_.м ------- 4" |
«а |
— |
|
Предел прочности |
—!----------- |
|
кг/мм2 |
65-70 |
60-72 |
65-75 |
|
на сжатие |
|
|
на |
изгиб |
|
|
|
10-11 |
11-12 |
12-13 |
|
на |
растяжение |
|
|
6-7 |
6-7 |
■" |
|
|
Прочность |
на |
истирание |
г/ом2 |
0,008 |
0,008 |
0,001 |
|
Химическая стойкость |
% |
|
99,9 |
99,6 |
99,9 |
|
|
HpS°4 кемц. |
• |
|
|
|
НСХ |
иаиц. |
|
% |
|
99,4 |
99,2 |
99,6 |
|
Йон4*5i«V . |
|
I |
|
99,9 |
99,8 |
99,9 |
|
|
|
99,0 |
99,3 |
99,4 |
|
Водопоглоцевие |
|
% |
|
|
|
|
|
|
Объемный вео |
|
|
г/см3 |
|
2|бб |
2,65 |
2,70 |
|
Термостойкость |
|
кол-во |
|
Н 10 |
11—12 |
12-14 |
|
|
|
|
|
теплоомен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
Морозостойкость |
|
кол-во |
|
25 |
25 |
|
|
|
|
|
циклов |
|
7 |
|
|
|
|
Твердость |
по шлаке |
Моооа |
|
.7 |
8 |
|
Уд.ударная вязкоешь |
|
кг/см/см^ |
3,6 |
3,8 |
6,5 |
|
Теплопроводность |
|
ккал |
|
0,300 |
0,280 |
- |
|
|
|
|
|
|
м. град. чао. |
|
|
|
|
|
Микротвердость |
|
кг/мм2 |
95С |
930 |
980 |
|
|
|
|
|
Л и т е р а т у р а ! |
|
|
|
I . Шлакоситаллы. Изд-во |
литературы |
по строительству. |
Ы., |
1970 |
И.М.Певлушкин. Основы получения оиталлов. Издатедьсио ли тературы по строительству. М., 1970.
3.С.Т.Сулейменов. Стеклокристалличаские материалы на основе горных пород Казахстана. Издательство "Наука’! 1969.
4. Л.Н.Шелудяков. Автореферат докторской диссертации УВ и ССО
СССР iWC и С. М., 197?.
5. Л.Н.Шелудяков. Вестник АК Кзз.ССР, Алма-Ата. "Наука". 1966. * 8. стр.Г4.
