CS195491B1

CS195491B1 - Artificial stone

Info

Publication number: CS195491B1
Application number: CS406177A
Authority: CS
Inventors: Jurij K Kalinin; Jevgenij V Degtjarev; Galina A Lebedeva; Galina P Ozerova; Josef I Stejnberg
Original assignee: Jurij K Kalinin; Jevgenij V Degtjarev; Galina A Lebedeva; Galina P Ozerova; Josef I Stejnberg
Priority date: 1977-06-20
Filing date: 1977-06-20
Publication date: 1980-02-29

Description

Předložený vynález se týká průmyslových a stavebních materiálů, obzvláště umělého kamene.The present invention relates to industrial and building materials, in particular artificial stone.

Zvlášt výhodně lze předložený vynález využít pro výrobu potrubí metodou odstředivého lití tvarovek a desek odléváním do forem a výrobků kontinuálního válcování, používaných v chemickém průmyslu, úpravnách, energetice a stavebnictví.Particularly advantageously, the present invention can be used for the production of pipes by centrifugal casting of fittings and plates by casting into continuous rolling molds and products used in the chemical industry, treatment plants, power engineering and construction.

Předložený vynález lze využít i v jiných průmyslových odvětvích, kde se používají materiály odolné proti otěru, působení agre-;· sivních látek a proti statickému mechanickému zatížení.The present invention can also be used in other industries where materials resistant to abrasion, aggressive substances and static mechanical loads are used.

Použití přírodního kamene pro výrobu tvarovek, které jsou vystaveny působení agresivních á abrasivních látek, je velmi ztíženo v důsledku vysoké pracovní intenzity pro jeho zpracování a jeho přirozených v las tnos tí.The use of natural stone for the production of fittings which are exposed to aggressive and abrasive substances is very difficult due to the high working intensity for its processing and its natural strength.

Tvarovky a potrubí, vyrobené z takových materiálů jako surové železo nebo obyčejná ocel bez legovacích pří sad,výkazují při jejich použití za podmínek působení agresivních a abrasivních látek krátkou životnost.Fittings and pipes, made of such materials as pig iron or plain steel without alloying additions, show a short service life when used under aggressive and abrasive substances.

Výroba takových součástí z legované oceli nebo některých barevných kovů sice zvyšuje dobu životnosti, zároveň je ale značně zdražuje.The production of such parts from alloyed steel or some non-ferrous metals increases the lifetime, but at the same time it significantly increases the cost.

Pro výrobu součástí, vystavěných působení agresivních a abrasivních látek, se používá umělý kámen, který se získá tavením kamene, jeho odléváním, formováním a krystalizací taveniny.For the production of components exposed to aggressive and abrasive substances, artificial stone is used, which is obtained by melting the stone, casting, forming and crystallizing the melt.

Je znám umělý kámen na bázi přírodního kamene, který obsahuje kysličníky křemíku, hliníku, sodíku, draslíku, titanu, dvojmoc2 ného železa, vápníku, hořčíku, trojmocného železa, které tvoří okolo 70 hmotnostních procent krystalické fáze, obsahující minerály skupiny magnetitu a pyroxenu.Natural stone-based artificial stone is known which contains silicon, aluminum, sodium, potassium, titanium, divalent iron, calcium, magnesium, trivalent iron oxides, which make up about 70 weight percent of the crystalline phase containing the magnetite and pyroxene group minerals.

/Viz knihu X.· E. Lípovski a V. A. Dorofejev Cech kamennogo litija”, nakladatelství Metalurgija Moskva, SSSR, 1965, str. 42, tabulka 2, Souhrn 3, ruský/./ See book X. · E. Lipovski and V. A. Dorofeyev Cech kamennogo litija ”, publisher Metalurgiya Moscow, USSR, 1965, p. 42, Table 2, Summary 3, Russian.

Uvedené složky jsou obsazeny v následujících množs tv í ch:These components are contained in the following quantities:

kysličník křemičitý /S1O2/ 46,4 až 49,0 hmotnostních procent, kysličník hlinitý /AI2O3/ 14,0 až 16,0 hmotnostních procent, suma kysličníku sodného a draselného /Na20 + K2O/ 1,25 až 2,9 hmotnostních procent, suma kysličníků dvojmocného železa, vápníku a hořčíku /FeO + CaO + MgO/ 27,2 až 32,0 hmotnostních procent, z toho kysličník železnatý /FeO/ 37 až 43 hmotnostních procent, poměr kysličníku vápenatého ke kysličníku horečnatému /CaO/MgO/ 0,6 ažsilica (S1O2) 46.4 to 49.0 weight percent, aluminum oxide (Al2O3) 14.0 to 16.0 weight percent, sum of sodium and potassium oxide (Na2 O + K2O) 1.25 to 2.9 weight percent, sum of divalent iron, calcium and magnesium oxides / FeO + CaO + MgO / 27.2 to 32.0 weight percent, of which iron oxide / FeO / 37 to 43 weight percent, the ratio of calcium oxide to magnesium oxide / CaO / MgO / 0 , 6 to

1.1 %, suma kysličníků trojmocného-že1eza, chrómu a titanu /?©2θ3 ⁺ θ^Γ2θ3 ⁺ T1O2/ 6,2 až 8,5 hmotnostních procent a poměr sumy dvojmocného železa a trojmocného železa k sumě kysličníku vápenatého a kysličníku horečnatého /FeO + Fe2O3/CaO + MgO/ 0,8 až1.1%, a sum of trivalent oxides-že1eza, chromium, and titanium /? © 2θ3 ⁺ ^θ Γ 2θ3 ⁺ T1O2 / 6.2 to 8.5 weight percent and the ratio of the amount of divalent iron and trivalent iron to the sum of calcium oxide and magnesium oxide / FeO + Fe 2 O 3 / CaO + MgO / 0.8 to 0.8

1.2 hmotnostních procent.1.2 weight percent.

Obsah každé složky je charakterizován následujícími kvantitativní ni i údaji:The content of each component is characterized by the following quantitative data:

SÍO2 46,4 až 49 hmotnostních procent,SiO2 46.4 to 49 weight percent,

T1O2 2,5 hmotnostních procent, AI2O3 14,0 až 16,0 hmotnostních procent, Fe2O3 3,7 až 4 hmotnostní procenta, FeO 11,9 až 12 hmotnostních procent, MgO 8,9 až 10,51 hmotnostních procent, CaO 6,4 až 9,5 hmotnostních procent, suma kysličníků K2O + Na20 1,25 ažT1O2 2.5 weight percent, Al2O3 14.0-16.0 weight percent, Fe2O3 3.7-4 weight percent, FeO 11.9-12 weight percent, MgO 8.9-10.51 weight percent, CaO 6, 4 to 9.5 weight percent, the sum of K 2 O + Na 2 O 1.25 to 1.25 wt

2,9 hmotnostních procent a Cr203 1,0 až 2,0 hmotnostních procent.2.9 weight percent and Cr 2 O 3 1.0 to 2.0 weight percent.

Umělý kámen známého složení se získá tavením směsi sestávající z 90 Z čediče, z 10 procent rohovce a z 1 až 2 Z ferochromu při teplotě 1 470 až 1 500 °C během 2,5 hodiny, nalitím taveniny- do formy při teplotě 1 250 až 1 300 °C, krystalizací formovaného výrobku při teplotě 1 050 až 800 °C během 10 až 25 minut a dvoustupňového temperování:An artificial stone of known composition is obtained by melting a mixture consisting of 90% basalt, 10 percent cornea and 1 to 2 Z ferrochromium at 1470 to 1500 ° C for 2.5 hours, pouring the melt into a mold at 1250-150 ° C. 300 ° C, crystallization of the molded product at 1050 to 800 ° C in 10 to 25 minutes, and two-stage tempering:

I. stupeň: pokles teploty rychlostí 17 °C/hod, z 800 °C na 750 °C během 3 hodin,1st stage: temperature drop at 17 ° C / hour, from 800 ° C to 750 ° C in 3 hours,

II. stupeň: pokles teploty ze 750 °C na teplotu místnosti rychlostí 34 °C během 21 hodin.II. degree: temperature drop from 750 ° C to room temperature at 34 ° C in 21 hours.

Úplný cyklus výroby těchto výrobku včetně tavení směsí, tvarování a tepelného zpracování Činí 27 hodin, přičemž tepelné zpracování výrobku trvá minimálně 24 hodin.The complete production cycle of these products, including compound melting, molding and heat treatment, is 27 hours, with a minimum of 24 hours heat treatment.

Výrobky vyrobené z materiálu takového složení vykazují skutečně vynikající fyzikálně chemické vlastnosti. Tyto výrobky ale mají nedostatečnou technologickou tepelnou stabilitu. Specialistům, pracujícím v této oblasti» je známo, že odborný termín ‘'technologická tepelná stabilita.“ určuje stabilitu materiálu proti napětí smrštěním, vznikajícím v procesu strukturních změn při teplotách krystalizace a temperování.Products made of a material of this composition exhibit truly excellent physico-chemical properties. However, these products have insufficient technological thermal stability. It is known to those skilled in the art that the term " technological thermal stability " is known to determine the stability of the material against the shrinkage stresses occurring in the process of structural changes at crystallization and tempering temperatures.

Nedostatečně vysoká technologická tepelná stabilita se projevuje značným množstvím zmetkových výrobků. Tento fakt je podmíněn zvýšenou rychlostí, objemové krystalizace v důsledku zvyšování poctu krys ta 1izačnich center vytvořených magnetitem. Zvyšování počtu krystalizačních center magnetitu je způsobeno zvýšeným poměrem sumy dvojmocného a trojmocného železa k sumě kysličníků alkalických zemin /nad 0,8 hmotnostních procent/ jakož i vysokým obsahem kysličníku železnatého ve skupině kysličníků dvojmocných kovů /nad 35 hmotnostních procent/. Výskyt napětí smrštěním /zvlášt, u velkorozměrových výrobků/ komplikuje technologii jejich tepelného zpracování. Je totiž žádoucí delší udržování výrobku v I. a II. stupni temperování /3 popř. 21 hodin/, čímž klesá celková rychlost tepelného zpracování a zvyšuje se celková doba..Insufficient technological thermal stability results in a considerable amount of reject products. This is due to the increased rate of bulk crystallization due to an increase in the number of rats and magnetization-generated centers. The increase in the number of magnetite crystallization centers is due to the increased ratio of the sum of divalent and trivalent iron to the sum of alkaline earth oxides (above 0.8 weight percent) and the high iron oxide content in the group of divalent metal oxides (above 35 weight percent). The occurrence of shrinkage stresses (especially in large-scale products) complicates their heat treatment technology. It is desirable to maintain the product in I. and II. degree of tempering / 3 resp. 21 hours /, which decreases the overall rate of heat treatment and increases the total time.

Proto je mimořádně obtížné používat materiál takového složení pro výrobu velkorozměrových výrobků v důsledku výše popsaných zvláštností, nebot vede ke zvýšenému podílu zmetků.Therefore, it is extremely difficult to use a material of this composition for the manufacture of large-size products due to the special features described above, since it leads to an increased reject rate.

Kromě toho se výrobky, zvláště velkorozměrové výrobky, vyrobené z materiálu takového složení vyznačují nehomogenní, silně výraznou zonovou strukturou. V periferních zónách vykazují výrobky jemnozrnnou strukturu, sférolitíckou, kde krystaly jsou kulového tvaru, v centrálních zónách hrubozrnnou strukturu, dentritickou, to znamená, že krystaly se vyskytují v rozvětvené formě. Něhomogenita struktury způsobuje zhoršení takových provozních v las tno s t í, j ako je mechanická pevnost, pevnost v tlaku a ohybu, odolnost proti otěru a rovněž podmiňuje nestabilnost těchto vlastností.In addition, products, especially large-scale products, made of a material of this composition are characterized by an inhomogeneous, strongly pronounced zone structure. In the peripheral zones, the products exhibit a fine-grained, spherulitic structure where the crystals are spherical in shape, and in the central zones a coarse-grained structure, dentritic, i.e. the crystals occur in branched form. The inhomogeneity of the structure causes deterioration of such operating strengths, such as mechanical strength, compressive and flexural strength, abrasion resistance, and also condition instability of these properties.

Účelem předloženého vynálezu je odstranit uvedené nevýhody.The purpose of the present invention is to overcome these disadvantages.

Předložený vynález si klade za cíl, vyvinout umělý kámen s takovým poměrem složek, který umožní zvýšit technologickou tepelnou stabilitu umělého kamene a tím dosáhnout zvýšení.výtěžku výrobků při výrobě velkorozměrových dílů.It is an object of the present invention to provide an artificial stone with a ratio of components which allows to increase the technological thermal stability of the artificial stone and thus to increase the yield of the products in the manufacture of large-dimension parts.

Tento úkol byl vyřešen tak, že v umělém kameni, který obsahuje kysličníky křemíku, sodíku, draslíku, titanu, dvojmocného železa, vápníku, hořčíku, hliníku, trojmocného železa, chrómu, které tvoří 65 až 73 hmotnostních procent krystalické fáze obsahující minerály skupiny magnetitu a pyroxenu a ostatní skelné fáze, jsou podle vynálezu jmenované složky obsaženy v následujícím množ s tví:This object was solved by providing an artificial stone containing silicon, sodium, potassium, titanium, divalent iron, calcium, magnesium, aluminum, trivalent iron, chromium, 65-73 weight percent crystalline phase containing magnetite group minerals and pyroxene and other vitreous phases, according to the invention, said components are contained in the following amounts:

kysličník křemičitý 47 až 52 hmotnostních procent, kysličník hlinitý 5 az 13 hmotnostních procent, suma kysličníků sodíku a draslíku 1,0 až 5,0 hmotnostních procent, suma kysličníků dvojmocného železa, vápníku a hořčíku 23 až 42 hmotnostních procent, z toho kysličník železnatý 15 až 35 procent, poměr kysličníků vápníku a hořčíku 0,7 až 2,5 hmotnostních procent, suma kysličníků trojmocného železa, chrómu a· titanu 2,0 až 10 hmotnostních procent, kde poměr sumy dvojmocného a trojmocného železa k sumě kysličníků vápníku a hořčíku činí 0,15 až 0,80 hmotnostních procent a krystalické fáze obsahují 1 až 3 hmotnostní procenta minerálů skupiny magnetitu a 64 až 70 hmotnostních procent minerálů skupiny pyroxenu.silicon dioxide 47 to 52% by weight, aluminum oxide 5 to 13% by weight, sum of sodium and potassium oxides 1.0 to 5.0% by weight, sum of oxides of divalent iron, calcium and magnesium 23 to 42% by weight, of which iron oxide 15 up to 35 percent, a calcium to magnesium ratio of 0.7 to 2.5 weight percent, a sum of trivalent iron, chromium and titanium oxides of 2.0 to 10 weight percent, wherein the ratio of the sum of divalent and trivalent iron to the sum of calcium and magnesium oxides is 0.15 to 0.80 weight percent and the crystalline phases contain 1 to 3 weight percent of the magnetite group minerals and 64 to 70 weight percent of the pyroxene group minerals.

Je všeobecně známo, že při krystalizací taveniny s uvedeným poměrem složek je největší část kysličníku křemičitého /S1O2/ obsažena v minerálech skupiny pyroxenu, zatímco zbylá část kysličníku křemičitého tvoří součást skelné fáze.It is well known that in the melt crystallization with the stated ratio of components, the largest part of the silica (SiO2) is contained in the pyroxene group minerals, while the remaining part of the silica is part of the glassy phase.

Pokles množství kysličníku křemičitého pod uvedenou spodní hranici podmiňuje možnost krystalizace minerálů nenasycených kysličníkem křemičitým, které patří ke skupině olivínu.The decrease in the amount of silica below said lower limit makes it possible to crystallize the minerals unsaturated with silica belonging to the olivine group.

Přítomnost olivínu v umělém kameni snižuje odolnost proti kyselinám a rovněž technologickou a provozní tepelnou stabilitu kamene.The presence of olivine in the artificial stone reduces the acid resistance as well as the technological and operational thermal stability of the stone.

Zvýšení obsahu kysličníku křemičitého nad uvedenou horní hranici vede ke vzrůstu viskozity taveniny, k poklesu tekutosti a zvyšuje obsah skelné fáze v umělém kameni. Vzrůst' množství skelné fáze zvyšuje sklon materiálu ke změnám tvaru během tepelného zpracování a snižuje odolnost umělého kamene proti otěru.Increasing the silica content above the upper limit leads to an increase in the melt viscosity, a decrease in flowability and an increase in the glass phase content of the artificial stone. Increasing the amount of glass phase increases the tendency of the material to change shape during heat treatment and reduces the abrasion resistance of the artificial stone.

Je všeobecně známo, že kysličník hlinitý /AI2O3/ v uvedených mezích obsahu zlepšuje fyzikálně chemické vlastnosti umělého kamen e.It is well known that alumina (Al 2 O 3) improves the physico-chemical properties of an artificial stone within the stated content limits.

Část kysličníku hlinitého je spolu s ekvivalentnítn molárním množstvím kysličníku křemičitého a kysličníku vápenatého obsažena v minerálech skupiny pyroxenu ve formě Čermákových molekul, které, jak je známo specia1 istům/ pracujícím v této oblasti, představují sloučeninu kysličníků vápníku, hliníku a křemíku /CaO .. AI 2Ο3 . S iO2 / ve stejných molárních poměrech.A portion of the alumina, together with the equivalent molar amounts of silica and calcium oxide, is contained in the pyroxene group minerals in the form of Crumb molecules, which, as known to those skilled in the art, represent a compound of calcium, aluminum and silicon / CaO. 2Ο3. With iO2 / in the same molar ratios.

Obsah těchto molekul v pyroxenu může dosáhnout 40 molárních procent. Zbylé množství kysličníku hlinitého je obsaženo ve skelné fázi.The content of these molecules in pyroxene can reach 40 mole percent. The remaining amount of alumina is contained in the glass phase.

Obsah kysličníku hlinitého menší než 5 hmotnostních procent snižuje množství skelné fáze, což vede k růstu množství minerálií skupiny pyroxenu v umělém kameni nad uvedené optimální hodnoty.An alumina content of less than 5 weight percent reduces the amount of the glassy phase, resulting in an increase in the amount of pyroxene group minerals in the artificial stone above these optimum values.

Jako důsledek toho se projevuje zvýšení rychlostí krystalizace taveniny, a to má za následek vzrůst napětí smrštěním ve výrobcích a pokles technologické tepelné stabilityZvýšení obsahu kysličníku hlinitého na více než 13 hmotnostních procent zvětšuje množství skelné fáze a zvyšuje teplotu tání a viskozitu taveniny. Nepříznivé působení přebytečného množství skelné fáze zvyšuje, jak je výše uvedeno, sklon umělého kamene ke změnám tvaru během tepelného zpracování a následně zvyšuje podíl zmetků a rovněž snižuje odolnost umělého kamene proti otěru.As a result, an increase in the melt crystallization rate results in an increase in shrinkage stresses in the products and a decrease in technological thermal stability. Increasing the alumina content to more than 13 weight percent increases the amount of glass phase and increases the melting point and melt viscosity. The adverse effect of excess glass phase increases, as mentioned above, the tendency of the artificial stone to change shape during heat treatment and consequently increases the reject rate and also reduces the abrasion resistance of the artificial stone.

9549195491

Je všeobecně známo, že kysličníky alkalických kovů sodíku a draslíku /Νη£Ο, Κ2θ/ vytvářejí spolu s částí kysličníku křemičitého a kysličníku hlinitého skelnou fázi.It is well known that alkali metal oxides of sodium and potassium (£η £ Ο, Κ2θ) together with a portion of silica and alumina form a glass phase.

Kromě toho kysličník sodný a kysličník draselný určují rozdělení kysličníku křemičitého a kysličníku hlinitého mezi minerály skupiny pyroxenu a skelnou fázi. Přítomnost kysličníku sodného a kysličníku draselného v uvedených mezích zaručuje nutný obsah skelné fáze v umělém kameni a optimální krysta 1 i začni rychlost taveniny.In addition, sodium oxide and potassium oxide determine the distribution of silica and alumina between the pyroxene group minerals and the glassy phase. The presence of sodium oxide and potassium oxide within these limits guarantees the necessary content of the glass phase in the artificial stone and optimum crystal rate and melt speed.

Při obsahu sumy kysličníku sodného a kysličníku draselného méně než 1 hmotnostní procento stoupá rychlost krystali zace, a to má za následek zvyšování napětí v odlitku během formování výrobku a pokles technologické tepelné stability umělého kamene.With a sum of sodium oxide and potassium oxide of less than 1 weight percent, the rate of crystallization increases, resulting in an increase in casting stress during molding and a decrease in the technological thermal stability of the artificial stone.

Zvýšení obsahu sumy alkalických kovů sodíku a draslíku na více než 5 hmotnostních procent vede ke zvýšení obsahu skelné fáze v kameni... jejíž nadbytek, jak bylo výše zjištěno, působí nepříznivě.Increasing the content of the sum of alkali metals sodium and potassium to more than 5% by weight leads to an increase in the glass phase content of the stone ... the excess of which has been found to be unfavorable.

Je všeobecně známo, že kysličníky dvojmocného železa, vápníku a hořčíku /FeO, CaO, MgO/'se podílejí na výstavbě pyroxenu a určují množství této krystalické fáze v umělém kamení.It is well known that oxides of divalent iron, calcium and magnesium (FeO, CaO, MgO) are involved in the construction of pyroxene and determine the amount of this crystalline phase in the artificial stone.

Obsah pyroxenu v optimálních množstvích určuje nejdů1ežitější technologické vlastnosti taveniny a kamene v procesu jeho výroby /tekutost, krystalizační schopnost, technologická tepelná stabilita/ a jeho provozní vlastnosti /chemická odolnost a mechanická pevnost/.The optimum amount of pyroxene determines the most important technological properties of the melt and stone in its production process (flowability, crystallisation ability, technological thermal stability) and its operational properties (chemical resistance and mechanical strength).

Část kysličníku železnatého spolu s kysličníkem horečnatým a kysličníkem vápenatým se podílí na tvorbě pyroxenu. V tomto případe je úloha těchto kysličníků adekvátní .Part of the iron oxide, along with magnesium oxide and calcium oxide, is involved in the formation of pyroxene. In this case, the role of these oxides is adequate.

Druhá část kysličníku železnatého /FeO/ se podílí spolu s kysličníkem železítým /l’'^e2^j/ na tvorbě minerálů skupiny magnetitu .The second part of ferrous oxide (FeO), together with ferric oxide (1 " ^e < 2 >), is involved in the formation of minerals of the magnetite group.

Při poklesu obsahu sumy kysličníků železa, v á p uí k u a ho řč í k u pod uvedené hranice s e snižuje množství vytvořené krystalické fáze, pyroxenu. Nad výše uvedené hranice roste odpovídajícím způsobem obsah skelné fáze. Jako důsledek toho klesá krysta 1 i začni schopnost taveniny a roste sklon výrobků ke změně tvaru během formování a krystalíz a c e výrobků.As the sum of the iron oxide sum decreases, the magnesium and magnesium below this limit reduce the amount of crystalline phase formed, pyroxene. Above the above limits, the glass phase content increases accordingly. As a result, the crystal 1 decreases the melt capability and the tendency of the articles to change shape during molding and crystallization of the articles increases.

Při odchylce sumy kysličníků dvejmocného železa, vápníku a hořčíku nad uvedené hranice roste obsah minerálů skupiny pyroxenu v umělém kameni nad požadované hranice. Důsledkem toho je vzrůst rychlosti objemové krystalízace, což vede k růstu napětí smrštěním a k poklesu technologické tepelné stability.If the sum of divalent iron, calcium and magnesium oxides exceeds the above limits, the mineral content of the pyroxene group in the artificial stone increases above the required limits. As a result, the rate of bulk crystallization increases, leading to an increase in shrinkage stress and a decrease in technological thermal stability.

Rozděleni kysličníku železnatého «nezi minerály skupiny pyroxenu a magnetitu závisí na podílu kysličníku železnatého v sumě kysličníků dvojmocných kovů. Při podílu kysličníku železnatého v sumě kysličníku dvojmocných kovů méně než 15 hmotnostních procent je tento kysličník v podstatě úplně obsažen v pyroxenu, V tomto případě nedochází ke tvorbě krystalizačních center magnetitu v dostatečném počtu a krystalízace pokračuje pomalu. Přitom vzniká zmetek v důsledku tvarových změn výrobku.The distribution of ferrous oxide between the minerals of the pyroxene group and magnetite depends on the proportion of ferrous oxide in the sum of the divalent metal oxides. With less than 15% by weight of ferrous oxide in the sum of bivalent metal oxide, this oxide is substantially completely contained in pyroxene. In this case, the formation of magnetite crystallization centers does not occur in sufficient numbers and crystallization proceeds slowly. This results in rejects due to shape changes in the product.

Při podílu kysličníku železnatého na sumě kysličníků dvojmocných kovů více než 35 hmotnostních procent vznikají podmínky pro tvorbu příliš vysoké koncentrace krystalizačních center, čímž výrazné stoupá rychlost objemové krystalízace taveniny a roste napětí smrštěním.With more than 35% by weight of ferrous oxide in the sum of divalent metal oxides, conditions are created for the formation of too high a concentration of crystallization centers, which greatly increases the rate of bulk crystallization of the melt and increases the shrinkage stress.

Při stoupání, poměru kysličníku vápenatého ke kysličníku horečnatému nad uvedené hranice vznikají podmínky pro krystalizací minerálů skupiny wolastonitu, což je nežádoucí, nebot přitom klesá odolnost umělého kamene proti kyselinám.As the calcium oxide / magnesium oxide ratio rises above the above limits, the conditions for crystallization of the wolastonite group minerals arise, which is undesirable as the acid resistance of the artificial stone decreases.

Při poklesu poměru kysličníku vápenatého ke kysličníku hořečnatému pod uvedené hraníce vznikají podmínky pro krystalizací minerálů skupiny olivínu. Přítomnost těchto minerálů v umělém kameni vede ke snížení jeho odolnosti proti kyselinám a k poklesu technologické tepelné stability umělého kamene v procesu jeho tepelného zpracování.When the ratio of calcium oxide to magnesium oxide falls below this limit, the conditions for crystallization of the olivine group minerals arise. The presence of these minerals in the artificial stone leads to a decrease in its resistance to acids and a decrease in the technological thermal stability of the artificial stone in the process of its heat treatment.

Je všeobecně známo, že kysličníky trojmocného železa, chrómu a titanu /Fej^^, ^^Γ2θ3ί Ίίθ2/ ^se při krys tal izaci -.taveniny podílejí podstatně na výstavbě minerálů skupiny magnetitu... Podíl kysličníku železnatého na tvorbě minerálů skupiny pyroxenu je omezen v důsledku vysoké schopnosti kationtů trojmocného železa odštěpovat anionícké komplexy kyslíku a tvořit samostatná seskupení, z el ezo-ky s 1 í k . Kysličník chromitý a kysličník titaničitý vstupují do seskupení železo-kyslík za tvorby pevných roztoků chromomagnetitpopř. titanomagnetitu. Přítomnost chrómu iniciuje Časnější vylučování minerálů skupiny magnetitu a ovlivňuje tvorbu krys talizační ch center při. nižší celkové koncentraci kysličníků železa a titanu v umělém kameni.It is generally known that oxides of trivalent iron, chromium and titanium / Fei ^^, ^ ^{Γ 2θ3ί Ίίθ2} / rat ^at tal ISATIO -.taveniny contribute significantly to the construction of mineral magnetite iron oxide ... share the formation minerals pyroxene group is limited due to the high ability of trivalent iron cations to cleave the anionic oxygen complexes and to form separate clusters, from the ezoocyte with 1k. Chromium dioxide and titanium dioxide enter the iron-oxygen group to form solid chromomagnetite solutions. titanium magnetite. The presence of chromium initiates an earlier excretion of the minerals of the magnetite group and affects the formation of the crystallization centers at. lower total concentration of iron and titanium oxides in artificial stone.

Pokles sumy kysličníků trojmocného železa, chrómu a titanu na méně než 2,0 hmotnostních procent nezaručuje tvorbu dostatečného množství krystáli začnich center v tavenině. To vede k poklesu krystalizační schopnosti taveniny, k poklesu rychlosti objemové krystalízace, ke zvýšení sklonu materiálu ke změnám tvaru během formování a krystalízace.A decrease in the sum of trivalent iron, chromium and titanium oxides to less than 2.0 weight percent does not guarantee the formation of sufficient crystals of the start centers in the melt. This leads to a decrease in the crystallization ability of the melt, a decrease in the volume crystallization rate, an increase in the tendency of the material to change shape during molding and crystallization.

Zvýšení sumy kysličníků na více než '10 hmotnostních procent způsobuje vzestup koncentrace k ?· y s t a 1 i z a č η í c h center nad optimální hodnotu. To vede k silnému vzrůstu rychlosti objemové krystalízace a tím vyvolání vzrůstu napětí smrštěním a pokles technologické tepelné stability.Increasing the sum of the oxides to more than 10% by weight causes the concentration of k 2 to be increased above the optimum value. This leads to a strong increase in the rate of bulk crystallization and thus to an increase in shrinkage stress and a decrease in technological thermal stability.

Pokles poměru sumy kysličníku, železnatého a kysličníku železitého k sumě kysličníků vápníku a hořčíku pod uvedené hranice vede ke snížení koncentrace, center magnetitu a odpovídajícím způsobem k poklesu rychlosti objemové krystalízace. na hodnotu, pod níž není zaručeno vytvoření tuhého skeletu výrobku v ptocesu jeho tváření.A decrease in the ratio of the sum of oxide, ferrous and iron oxide to the sum of calcium and magnesium oxides below these limits leads to a decrease in concentration, centers of magnetite and correspondingly a decrease in the rate of volume crystallization. to a value below which the formation of a rigid skeleton of the product in the molding process is not guaranteed.

Zvýšení poměru sumy kysličníku železnatého a kysličníku železitého k sumě kysličníků vápníku a hořčíku nad uvedené hranice způsobuje příliš velký vzrůst rychlosti objemové krystalízace, který je doprovázen vývojem napětí smrštěním až k nebezpečné hranici, při níž dochází ke zničeni výrobku v procesu tvorby jeho krystalického skeletu.. Ti’/· se snižuje technologická tepelná stabilita umělého kamene.Increasing the ratio of the sum of ferric oxide and ferric oxide to the sum of calcium and magnesium oxides above these limits causes too high an increase in the rate of bulk crystallization, accompanied by shrinkage stress development to a dangerous threshold, which destroys the product in its crystalline skeleton formation process. The technological thermal stability of the artificial stone is reduced.

Uvedené obsahy ve hmotnostních procentech kysličníků, jejichž sumy a poměry zaručují přítomnost krystalických fází v umělém kameni a které obsahují minerály skupiny magnetitu a pyroxenu v optimálním množství) jsou 1 až 3 hmotnostní procenta pro minerály skupiny magnetitu a 64 až 70 hmotnostních procent pro minerály skupiny pyroxenu.Said contents by weight of oxides, the sums and ratios of which guarantee the presence of crystalline phases in the artificial stone and which contain the minerals of the magnetite and pyroxene groups in an optimum amount) are 1 to 3 weight% for the minerals of the magnetite group .

Tyto poměry zaručují optimální rychlost tvorby krystalické struktury umělého kamene.These ratios guarantee an optimal rate of formation of the crystalline structure of artificial stone.

Minerály skupiny magnetitu tvoří v tavěnině krystalizační centra, na nichž krystalují minerály skupiny pyroxenu.The minerals of the magnetite group form crystallization centers in the melt, on which the minerals of the pyroxene group crystallize.

Optimální rychlostí tvorby krystalické struktury se rozumí rychlost, která zaručuje vytvoření tuhé struktury umělého kamene, která vyloučí tvarovou, změnu výrobku v následujícím stupni tepelného zpracování za vzniku napětí smrštěním ve výrobku a která nepřekročí pevnost materiálu při teplotáchAn optimum rate of crystalline structure formation is understood to mean a rate which guarantees the formation of a rigid artificial stone structure which avoids the shape change of the product in the subsequent heat treatment stage to produce shrinkage stresses in the product and which does not exceed the material's strength at temperatures

954 91 tepelného zpracování. Na druhé straně zaručují uvedené hranice obsahu krystalické fáze /magnetit a pyroxen/ vytvoření obzvláště homogenní, jemnozrnné, husté struktury kamene, která podmiňuje vynikající fyzikálně mechanické v 1 astnostijjako je pevnost v.tlaku, pevnost v ohybu, odolnost proti otěru a vysoká odolnost v agresivních pros tředích.954 91 heat treatment. On the other hand, the stated limits of crystalline phase content (magnetite and pyroxene) guarantee the formation of a particularly homogeneous, fine-grained, dense stone structure which makes excellent physical and mechanical properties such as compressive strength, flexural strength, abrasion resistance and high aggressive resistance pros tředích.

Při poklesu obsahu minerálů skupiny magnetitu na méně než 1 hmotnostní procento není zaručena dostatečná koncentrace krystalizačních center. Tím klesá rychlost krystalizace, je nutné prodlužovat dobu tvorby struktury kamene, rostou rozměry krystalů. Jako důsledek toho vzrůstá počet zmetkových výrobků /výrobků se změněnými tvary/ nebo se komplikuje technologický proces výroby výrobků.If the mineral content of the magnetite group decreases to less than 1 weight percent, a sufficient concentration of crystallization centers is not guaranteed. This decreases the rate of crystallization, it is necessary to increase the time of formation of the stone structure, the dimensions of the crystals increase. As a result, the number of discarded products (products with altered shapes) is increasing, or the technological process of manufacturing the products is complicated.

Při zvýšení obsahu magnetitu na více než 3 hmotnostní procenta je koncentrace krystalízačních center příliš vysoká, což vede k vzrůstu krysta 1 izační rychlostí a jako důsledek toho se projevuje vzrůst napětí smrštěním, které často způsobí zničení výrobku během tepelného zpracování. Tím stoupá podíl zmetkových výrobků.When the magnetite content is increased to more than 3% by weight, the concentration of the crystallization centers is too high, resulting in an increase in the crystallization rate and, as a result, an increase in shrinkage stress, which often causes destruction of the product during heat treatment. This increases the proportion of scrap products.

Pokles obsahu minerálů skupiny pyroxenu v umělém kameni na méně než 64 hmotnostních procent je na jedné straně příčinou poklesu rychlosti krystalizace a zvýšení sklonu výrobku ke změně tvaru během tepelného zpracování, na druhé straně vede k přírůstku množství skelné fáze ve výrobku, čímž klesá pevnost výrobku v tlaku, ohybu a odolnost proti otěru.Decreasing the mineral content of the pyroxene group to less than 64 weight percent on the one hand causes a decrease in crystallization rate and an increase in the tendency of the article to change shape during heat treatment, on the other hand it leads to an increase in the amount of glass phase in the article. pressure, bending and abrasion resistance.

Zvýšení obsahu minerálů skupiny pyroxenu na více než 70 hmotnostních procent způsobuje zvýšení rychlosti, krystalizace a vytvoření hrubozrnné struktury. To zapříčiňuje pokles technologické tepelné stability materiálu a zhoršení mechanických vlastností umělého kamene.Increasing the mineral content of the pyroxene group to more than 70 weight percent causes an increase in speed, crystallization and formation of a coarse grain structure. This causes a decrease in the technological thermal stability of the material and a deterioration of the mechanical properties of the artificial stone.

Souhrn zvláštností umělého kamene navrženého chemického a fázového složení způsobuje zvýšení technologické tepelné stability výrobku v procesu jeho výroby.The summary of peculiarities of artificial stone of the proposed chemical and phase composition causes an increase in the technological thermal stability of the product in the process of its production.

Tím je umožněno:This allows:

a/ zvýšit celkovou rychlost tepelného zpracování a v důsledku toho zkrátit trvání technologického procesu výroby výrobků, b/ vyrábět velkorozměrové, silnostěnné a duté výrobky, c/ získávat velkorozměrové výrobky s maTabu lká 1 xiraálně hustou, jemnozrnnou a homogenní strukturou, která zaručuje skutečně vynikající mechanické vlastnosti jako pevnost v tlaku, pevnost v ohybu a odolnost proti otěru.a / increase the overall heat treatment rate and consequently shorten the duration of the technological product manufacturing process, b / produce large, thick-walled and hollow products c / obtain large-size products with maTab has a 1 xirally dense, fine-grained and homogeneous structure that guarantees truly excellent mechanical properties such as compressive strength, flexural strength and abrasion resistance.

Umělý kámen podle vynálezu se může získat postupem, známým specialistům pracujícím v tomto oboru, který sestává z následujících operaaí:The artificial stone according to the invention can be obtained by a process known to the person skilled in the art comprising the following operations:

1/ Příprava směsi, která zahrnuje drcení směsí materiálů, bazických hornin /diabas, čedič, pyroxenporfyri ty/, přísad ultrabazického složení, které korigují složení /rohovec, peridotit, pyroxenit, struska/ a nukleátorů, hornin s obsahem chrómu, na velikost, která zaručuje roztavení v peci libovolné konstrukce vhodné pro tento ucel při teplotě od 1 400 do 1 500 °C během 40 až 60 minut a dávkování komponent jejich přidáním do směsi v množství, které zaručí dané složení umělého kamene.1 / Preparation of a mixture comprising crushing mixtures of materials, basic rocks (diabase, basalt, pyroxenporphyrites), ultrabasic composition additives that correct the composition / cornea, peridotite, pyroxenite, slag / and nucleators, chromium-containing rocks, to a size that guarantees melting in an oven of any design suitable for this purpose at a temperature of from 1,400 to 1,500 ° C over a period of 40 to 60 minutes and dosing of the components by adding them to the mixture in an amount to guarantee a given artificial stone composition.

2/ Tavení směsi v peci konstrukce vhodné pro tento účel při teplotě 1 400 až 1 500 °C během 40 aŽ 60 minut.2 / Melting the mixture in a furnace of a construction suitable for this purpose at a temperature of 1,400 to 1,500 ° C for 40 to 60 minutes.

3/ Lití taveniny do formy při teplotě3) Molding the melt into a mold at a temperature

200 až 1 250 °C a ochlazení taveniny v této formě na teplotu 900 až 850 stupňů Celsia, přičemž se začíná vytvářet krystalická struktura výrobku, která zaručuje fixaci daného tvaru výrobku.200 to 1250 ° C and cooling the melt in this mold to a temperature of 900 to 850 degrees Celsius, starting to form a crystalline structure of the product which guarantees fixation of the shape of the product.

4/ Krystal izace výrobku při teplotě 900 až 850 °C během 10 až 25 minut, která se provádí obvyklým způsobem známým specialistům pracujícím v této oblasti.4) Crystallization of the product at a temperature of 900 to 850 ° C for 10 to 25 minutes by a conventional method known to those skilled in the art.

5/ Temperování výrobků, které sestává z postupného snižování teploty 2 900 až 850 °C na 30 °C rychlostí 35 až 40 °C/hodinu tak, aby gradient teploty ve výrobku ležel pod hranicí nejvyšší přípustné hodnoty, čímž se zabrání termickému zničeni v procesu ochlazování.5 / Tempering of products consisting of a gradual reduction of the temperature of 2 900 to 850 ° C to 30 ° C at a rate of 35 to 40 ° C / hour so that the temperature gradient in the product lies below the maximum permissible value, thereby preventing thermal destruction in the process cooling.

K lepšímu porozumění předloženého vynálezu jsou uvedeny následující příklady. Příklad 1The following examples are provided to better understand the present invention. Example 1

Jako složky směsi se používá diabas, ro- . hovec. a chromit. Podíly jednotlivých složek a jejích složení jsou uvedeny v dále uvedené tabulce 1.Diabase, ro-. hovec. and chromite. The proportions of the components and their composition are shown in Table 1 below.

Komponenty a jejich Hmotnostní procenta kysličníkůComponents and their weight percent of oxides

podíl ve směsi in the mixture S í 0 2 Si 0 2 Ti0₂ Ti0 ₂ ai₂o₃ ai ₂ o ₃ FeO FeO F e 2 θ 3 F e 2 θ 3 CaO CaO MgO MgO Na?0 + + K₂oNa 0 0 + + K ₂ o ^Cr2°3 ^Cr 2 ° 3 1 , Diabas /80 hmotnost. Diabas / 80 weight. . Z/ . OF/ 49,6 49.6 2,7 2.7 13,2 13.2 10,4 10.4 4,9 4.9 7,1 7.1 10,8 10.8 1 ,5 1, 5 - - 2. Rohovec /1 7 hmotnost. 2. Rohovec / 1 7 weight. 7.1 7.1 40,3 40.3 0,8 0.8 11,4 11.4 9,2 9.2 10,3 10.3 11,8 11.8 13,9 13.9 0,9 0.9 - - 3. Chromit /3 hmo tno s t. 3. Chromite / 3 hmo tno s t. 7.! 7.! 11,9 11.9 1 ,3 13 5,0 5.0 15,8 15.8 15,8 15.8 4,1 4.1 8,8 8.8 0,1 0.1 5,0 5.0

Tavení směsi se provádí ve vanové peci konvenční konstrukce. Velikost vsazených kusů diabasu leží v oblastí od 50 do 300 mm, velikost kusů rohovce v oblastí od 10 do 60 milimetrů. Chromit se do pece vnáší ve for'-. mě prášku o velikosti zrna méně než 0,1 mm. Tavenina z pece protéká odtokovým kanálem, kde se za účelem zhomogenízování míchá a pak se vlévá do forem k výrobě výrobků.The mixture is melted in a tub furnace of conventional construction. The size of the pieces of diabase is between 50 and 300 mm, the size of the cornea pieces is between 10 and 60 millimeters. The chromite is introduced into the furnace in the mold. me powder with a grain size less than 0.1 mm. The melt from the furnace flows through a drain channel where it is mixed for homogenization and then poured into molds for the manufacture of products.

Formy s taveninou se uvádějí do krystalízátoru, kde se udržují při teplotě 850 až 930 °C po dobu 10 až 25 minut k vytvoření krystalické struktury výrobku. Potom se výrobky temperují.The melt molds are introduced into a crystallizer where they are held at a temperature of 850-930 ° C for 10-25 minutes to form the crystalline structure of the article. Then the products are tempered.

Vyrobený umělý kámen obsahuje 47,3 hmotnostních procent kysličníku křemičitého /SÍO2/, 12,8 hmotnostních procent kysličníku hlinitého /AI2O3/, 1,3 hmotnostních procent sumy kysličníků sodíku a draslíku /Na20 + K2O/, 29,0 hmotnostních procent su1 95491 my kysličníků dvojmocného železa, vápníku a hořčíku /FeO + CaO + MgO/, z toho je kysličníku železnatého 34 hmotnostních procent a poměr kysličníků vápníku a hořčíku činí 0,7 hmotnostních procent, suma kysličníků trojmocného železa, chrómu a titanu /Fe203 + + Cr203 + T1O2/ je 9,6, poměr sumy dvojmocného a trojmocného železa k sumě kysličníků vápníku a hořčíku činí 0,78 a krystalická fáze obsahuje 2,8 hmotnostních procent minerálů skupiny magnetitu a 69 hmotnostních procent minerálů skupiny pyroxenu, zbytek je skelná fáze.The artificial stone produced contains 47.3 weight percent silica (SiO 2), 12.8 weight percent aluminum oxide (Al 2 O 3), 1.3 weight percent sum of sodium and potassium oxides (Na 2 O + K 2 O), 29.0 weight percent su1 95491 my ferrous oxides, calcium and magnesium oxides (FeO + CaO + MgO), of which ferrous oxide is 34% by weight and the ratio of calcium and magnesium oxides is 0.7% by weight, the sum of trivalent iron, chromium and titanium oxides / Fe203 + + Cr203 + T1O2 / is 9.6, the ratio of the sum of divalent iron and trivalent iron to the sum of calcium and magnesium oxides is 0.78, and the crystalline phase contains 2.8 weight percent of the magnetite group minerals and 69 weight percent of the pyroxene group minerals, the rest being the glass phase.

Zvlášt výhodně lze umělý kámen o složení podle vynálezu používat k výrobě plošných výrobku.Particularly advantageously, the artificial stone of the composition according to the invention can be used for the production of sheet products.

Zkoušky ukázaly, že plošné výrobky z kamene o složení podle vynálezu vykazují následující vlastnosti:Tests have shown that the flat stone products of the present invention exhibit the following properties:

Pevnost v tlakuCompressive strength

Pevnost v ohybuFlexural strength

Odolnost proti kyselinám ve 20% kys. chlorovodíkové Odolnost proti otěruResistance to acids in 20% hydrochloric acid Abrasion resistance

640,0 PMa · 108,0 MPa až 99 % 4 Pa640.0 PMa · 108.0 MPa to 99% 4 Pa

Specialistům pracujícím v této oblasti je známo, že termínem odolnost proti otěru se rozumí množství materiálu, které se uvolní z 1 cm^ výrobku přitlačeného k rotujícímu kotouči po proběhnutí' délky 600 m v kruhové dráze otěrem pískem, který se uvádí mezi výrobek a rotující kotouč.It is known to those skilled in the art that abrasion resistance refers to the amount of material that is released from 1 cm @ 2 of product pressed against a rotating disc after a 600 m length in a circular sand abrasion run between the product and the rotating disc.

Příklad 2 .Example 2.

Jako složky směsí se používá pyroxenit, vysokopecní struska, křemenný písek a chromit. Podíly jednotlivých složek a jejich složení jsou uvedeny v následující tabulce 2.Pyroxenite, blast furnace slag, quartz sand and chromite are used as components of the mixtures. The proportions of the components and their composition are shown in Table 2 below.

Tabulka 2Table 2

Komponenty a její.ch podíl ve směsi The components and their proportion in the mixture Hmotnostní procenta kysličníků Weight percent of oxides Si0₂ Si0 ₂ Ti°₂ Ti ° ₂ aí₂o₃ to ₂ o ₃ FeO FeO F e 2Ο2 F e 2-2 CaO CaO MgO MgO N a 2 0 + + k₂oN and 2 0 + + k ₂ o Or₂O₃ Or ₂ O ₃ 1 . Pyroxeni t /44 hmotnost, %/ 1. Pyroxeni t / 44 weight,% / 49,8 49.8 1 ,7 1, 7 3 ,0 3, 0 10,4 10.4 1 , 7 1, 7 1 6,3 1 6,3 15,5 15.5 1 , 6 1, 6 2. Vysokopecní struska /44 hmotnost. %/ 2. Blast furnace slag / 44 weight. % / 39,7 39.7 0,8 0.8 9,3 9.3 2,3 2.3 0,2 0.2 40,9 40.9 7,4 7.4 0,7 0.7 3. Křemenný písek /10 hmotnost. %/ 3. Quartz sand / 10 weight. % / 94,5 94.5 - - 2,4 2.4 1 , 2 1, 2 0,3 0.3 0,4 0.4 0,5 0.5 0,3 0.3 4. Chromit /2 hmotnostní %/ 4. Chromite / 2% by weight / 11,9 11.9 1,3 1.3 5,0 5.0 15,8 15.8 4,1 4.1 8,8 8.8 0,4 0.4 50,0 50.0

Tavení směsi se provádí v rotační bubnové pecí konvenční konstrukce. Pyroxenit a vysokopecní struska se do pece vsazuje v kusech o velikosti 10 až 50 mm, písek v přirozené podobě a chromit ve formě prášku o velikosti zrna méně než 0,1 mm. Tavenina se v peci homogenizuje a potom lije do forem k výrobě výrobků. Krystalizace se provádí pří teplotě 900 až 950 °C po dobu 10 až 25 minut.The mixture is melted in a rotary drum furnace of conventional construction. Pyroxenite and blast furnace slag are charged into the furnace in pieces of 10 to 50 mm, sand in natural form and chromite in powder form with a grain size of less than 0.1 mm. The melt is homogenized in the furnace and then poured into molds to produce articles. The crystallization is carried out at a temperature of 900 to 950 ° C for 10 to 25 minutes.

Vyrobený umělý kámen obsahuje 49,0 hmotnostních procent kysLičníku křemičitého /S1O2/, 5,3 hmotnostních procent kysličníku hlinitého /AL2O3/, 1,0 hmotnostních procent sumy kysličníků sodíku a draslíku /Na20 + + K2O/, 41,2 hmotnostních procent sumy kysličníků dvojmocného železa, vápníku a hořčíku /FeO + CaO + MgO/> z toho je 15 procent kysličníku železnatého /FeO/ a poměr kysličníku vápenatého ke kysličníku hořečnatému /CaO/MgO/ činí 2,5, suma kysličníku trojmocného železa, chrómu a titanu činí 3,2 hmotnostních procent, přitom poměr sumy dvojmocného a trojmocného železa k sumě kysličníků vápníku a hořčíku /FeO + Fe2O3/CaO + + MgO/ je 0,20 hmotnostních procent, krystalická fáze obsahuje 1,3 hmotnostních procent minerálů skupiny magnetitu a 67 hmotnostních procent minerálů skupiny pyroxenu, zbytek je skelná fáze.The artificial stone produced contains 49.0 weight percent silica (S1O2), 5.3 weight percent aluminum oxide (AL2O3), 1.0 weight percent sum of sodium and potassium oxides (Na2O + + K2O), 41.2 weight percent sum of oxides of ferrous iron, calcium and magnesium (FeO + CaO + MgO)> of which 15 percent iron oxide (FeO) and the ratio of calcium oxide to magnesium oxide (CaO / MgO) is 2.5, the sum of trivalent iron oxide, chromium and titanium is 3.2 weight percent, the ratio of the sum of divalent and trivalent iron to the sum of calcium and magnesium oxides (FeO + Fe2O3 / CaO + + MgO) is 0.20 weight percent, the crystalline phase contains 1.3 weight percent magnetite group minerals and 67 weight percent percent of the pyroxene group minerals, the rest being the glassy phase.

Zvlášt výhodně lze umělý kámen o složení podle vynálezu používat k výrobě plošných výrob ků.Particularly preferably, the artificial stone of the composition according to the invention can be used for the production of flat products.

Zkoušky uksázaly, ze plošný materiál, vyrobený z kamene o složení podle vynálezu^má následující vlastnosti:Tests have shown that a sheet material made of stone of the composition according to the invention has the following properties:

Pevnost v tlaku Pevnost v ohybu Odolnost proti otěru /dráha 600 m dlouhá/Compressive strength Bending strength Abrasion resistance / travel 600 m long /

580,0 MPa 96,0 MPa580.0 MPa 96.0 MPa

PaBye

Odolnost proti kyselinám ve 20% kys. chlorovodíkové /HC1/ 97 až 98 %Acid resistance in 20% hydrochloric acid / HCl / 97 to 98%

Příklad 3Example 3

Jako složky směsi se používá pyroxenporfyrít a chromit. Pyroxenporfyrit má následující chemické složení: Kysličník křemičitý 51,9 hmotnostních procent, kysličník titáničitý 2,2 hmotnostních procent, kysličník hlinitý 11,4 hmotnostních procent, kysličník železnatý 8,4 hmotnostních procent, kysličník žélezitý 3,0 hmotnostních procent, kysličník vápenatý 9,7 hmotnostních procent, kysličník hořečnatý 8,1 hmotnostních procent,· kysličník sodný 2,7 hmotnostních procent a kysličník draselný 2,1 hmotnostních procent.Pyroxenporfyrite and chromite are used as components of the mixture. Pyroxenporphyrite has the following chemical composition: Silicon dioxide 51.9 weight percent, titanium dioxide 2.2 weight percent, aluminum oxide 11.4 weight percent, ferrous oxide 8.4 weight percent, gelatinous oxide 3.0 weight percent, calcium oxide 9, 7 weight percent, magnesium oxide 8.1 weight percent, sodium oxide 2.7 weight percent and potassium oxide 2.1 weight percent.

Tato směs je prakticky jednosložkovou směsí. K vytvoření krystali začnich center se ke směsi přidává pouze chromit výše uvedeného složení v množství 2 hmotnostní procenta.This mixture is practically a one-component mixture. To form crystals of the start centers, only chromite of the above composition is added to the mixture in an amount of 2% by weight.

Tavení směsi se provádí ve vanové peci konvenční konstrukce. Příprava taveniny, formování výrobku a jeho tepelné zpracováni se provádí analogicky jako v příkladech 1 a 2,The mixture is melted in a tub furnace of conventional construction. The preparation of the melt, the forming of the product and its heat treatment are carried out analogously to Examples 1 and 2,

Vyrobený umělý kámen obsahuje: 51,8 hmotnostních procent kysličníku křemičitého /SiQo/, 11,4 hmotnostních procent kysličníku hlinitého /AI2O3/, 4,8 hmotnostních procent sumy kysličníků, sodíku a draslíku /Na20 ⁺ + K2O/, 26,2 hmotnostních procent sumy kysličníku dvojmocného železa, vápníku a hořčíku /FeO + CaO + MgO/, z toho kysličník železnatý /FeO/ Činí 32 % a poměr kysličníku vápenatého ku kysličníku horečnatému /CaO/MgO/ je 1,2, suma kysličníků trojmocného železa, chrómu a titanu /Ρβ2θ3 ⁺ Cr2O3 + T1O2/ činíThe artificial stone produced contains: 51.8 weight percent silica (SiQo), 11.4 weight percent alumina (Al2O3), 4.8 weight percent sum of oxides, sodium and potassium (Na2O ⁺ + K2O), 26.2 weight percent sums of bivalent iron, calcium and magnesium (FeO + CaO + MgO), of which iron oxide (FeO) is 32% and the ratio of calcium oxide to magnesium oxide (CaO / MgO) is 1.2, sum of trivalent iron oxides, chromium and titanium (Ρβ2θ3 ⁺ Cr2O3 + T1O2) is

6,2 hmotnostních procent a poměr sumy dvojmocného železa a trojmocného železa k sumě kysličníku vápenatého a kysličníku hořečnaII6.2% by weight and the ratio of the sum of divalent iron and trivalent iron to the sum of calcium oxide and magnesium oxide II

95491 tého /Fe2O3 + FeO/CaO + MgO/ je 0,64 a krystalická fáze obsahuje 2,3 hmotnostní procenta minerálů skupiny magnetitu a 65 hmotnostních procent minerálů skupiny pyroxenu, zbytek je skelná fáze.The 95491 th (Fe2O3 + FeO / CaO + MgO) is 0.64 and the crystalline phase contains 2.3 weight percent minerals of the magnetite group and 65 weight percent of the pyroxene group minerals, the rest being the glass phase.

Zvlášt výhodně lze používat umělý kámen o složení podle, vynálezu k výrobě potrubí metodou odstředivého lití.It is particularly advantageous to use the artificial stone of the composition according to the invention for the production of pipes by centrifugal casting.

Zkoušky ukázaly, že materiál potrubí vyrobeného z umělého kamene o složení podle vynálezu má následující vlastností:Tests have shown that the pipe material made of artificial stone of the composition according to the invention has the following characteristics:

Pevnost v tlaku 620,0 MPaCompressive strength 620.0 MPa

Pevnost v ohybu 113,0 MPaFlexural strength 113,0 MPa

Odolnost proti otěru /dráha 600 m dlouhá/ 4 PaAbrasion resistance / travel 600 m long / 4 Pa

Odolnost proti kyselinám ve 20Z kyselině chlorovodíkové /HC1/ 98 až 99 7Resistance to acids in 20Z hydrochloric acid / HCl / 98 to 99 7

Příklad 4Example 4

Jako složky směsi se používá basalt a chromit. Basalt má následující chemické složení :Basalt and chromite are used as components of the mixture. Basalt has the following chemical composition:

kysličník křemičitý 52,0 hmot. procent, kysličník titanicitý 2,9 hmot. procent, kysličník hlinitý 13,7 hmot. procent, kysličník železnatý 4,2 hmot. procent, kysličník železitý 4,4 hmot. procent, kysličník vápenatý 9,0 hmot. procent, kysličník hořečnatý 8,2 hmot. procent, kysličník sodný 2,4 hmot. procent a kysličník draselný 1,6 hmotnostních procent.silicon dioxide 52.0 wt. percent, titanium dioxide 2.9 wt. percent, alumina 13.7 wt. percent, ferrous oxide 4.2 wt. percent, ferric oxide 4.4 wt. percent, calcium oxide 9.0 wt. percent, magnesium oxide 8.2 wt. percent, sodium oxide 2.4 wt. percent and potassium oxide 1.6 weight percent.

Chromit se přidává jako nukleátor v množství 3 hmotnostní procenta.Chromite is added as a nucleator in an amount of 3% by weight.

Tavení se provádí, ve vanové peci, kam se basalt dodává v kusec.h o velikosti 50 až 300 mm. Příprava taveniny, formování výrobku a jeho tepelné zpracování se provádí postupem popsaným v příkladu 1.The melting is carried out in a bath furnace where the basalt is supplied in a piece of 50 to 300 mm. The preparation of the melt, the forming of the product and its heat treatment are carried out as described in Example 1.

Vyrobený umělý kámen obsahuje 51,5 hmotnostních procent kysličníku křemičitého /S1O2/, 12,2 hmotnostních procent kysličníku hlinitého /AI2O3/, 4,0 hmotnostní procenta sumy kysličníku sodného a .-kysličníku draselného /Na20 * Κ2θ/» 23,3 hmotnostních procent sumy kysličníků dvojmocného železa, vápníku a hořčíku /FeO + CaO + MgO/, z toho kysličník železnatý /FeO/ činí 18 Z a poměr kysličníku vápenatého 'ku kysličníku hořečnatému /CaO/MgO/ je 0,9, suma kysličníků trojmocného železa, chrómu a titanu /Κβ2θ3 + + Cr*2O3 + TÍO2/ činí 9 hmotnostních procent a poměr sumy dvojmocného a trojmocného železa k sumě kysličníku vápenatého a kysličníku horečnatého /Fe2O3 + FeO/CaO + MgO/ je 0,5 a krystalická fáze obsahuje 1,7 hmotnostních procent minerálů skupiny magnetitu a 64 hmot nostních procent minerálů skupiny pyroxenu, zbytek je skelná fáze.The artificial stone produced contains 51.5% by weight of silica (S1O2), 12.2% by weight of alumina (Al2O3), 4.0% by weight of the sum of sodium oxide and .alpha.-potassium oxide / Na2O * θ2θ / »23.3% by weight sum of oxides of divalent iron, calcium and magnesium (FeO + CaO + MgO), of which iron oxide (FeO) is 18 Z and the ratio of calcium oxide to magnesium oxide (CaO / MgO) is 0,9, sum of trivalent iron oxides, chromium and titanium (Κβ2θ3 + + Cr * 2O3 + TiO2) is 9 weight percent and the ratio of the sum of divalent and trivalent iron to the sum of calcium oxide and magnesium oxide (Fe2O3 + FeO / CaO + MgO) is 0.5 and the crystalline phase contains 1.7 weight percent of the minerals of the magnetite group and 64 weight percent of the minerals of the pyroxene group, the rest being the glassy phase.

Zvlášt výhodně lze umělý kámen o složení podle vynálezu používat k výrobě odlitků.Particularly preferably, the artificial stone of the composition according to the invention can be used for the production of castings.

Zkoušky ukázaly, že materiál odlitku, vyrobeného z umělého kamene o složení podle vynálezujiná následující vlastnosti:Tests have shown that the casting material made of artificial stone of the composition according to the invention has the following characteristics:

Pevnes t v 11akuFort in 11aku

Pevnost v ohybuFlexural strength

Odolnost proti otěru /dráha 600 m dlouhá/ Odolnost proti kyselinám ve 20Z kys. chlorovodíkovéAbrasion resistance / track 600 m long / Acid resistance in 20Z hydrochloric acid

530,0 MPa 92,0 MPa530.0 MPa 92.0 MPa

Pa až 99 7Pa to 99 7

Umělý kámen o složení podle vynálezu umož ňuje vyrábět velkorozměrové výrobky skutečně vysoké kvality. Podíl bezvadných výrobků při tom činí 85 Z. Doba výroby výrobku se sníží o 3 až 4 hodiny oproti době výroby výrobků z umělého kamene dříve známého složení.The artificial stone of the composition according to the invention makes it possible to produce large-scale products of a truly high quality. The proportion of impeccable products is 85 Z. The production time of the product is reduced by 3 to 4 hours compared to the production time of the artificial stone products of the previously known composition.

Claims

Artificial stone containing oxides of silicon, sodium, potassium, titanium, divalent iron, calcium, magnesium, aluminum, trivalent iron and chromium constituting 65 to 73% by weight of the crystalline phase containing the minerals of the magnetite and pyroxene groups and the remainder being the glass phase, characterized in that said components are comprised in the following amounts: silica 47 to 52 weight percent, aluminum oxide 5 to 13 weight percent, sum of sodium and potassium oxides of 1.0 to 5.0 weight percent, sum of divalent iron, calcium and of magnesium 23 to

OF THE INVENTION

42 percent by weight, of which ferrous oxide is 15 to 35 percent, and the ratio of calcium oxide to magnesium oxide is 0.7 to 2.5 percent by weight, the sum of ferrous oxides, chromium and titanium oxides is 2.0 to 10 percent by weight, and the sum ratio the divalent and trivalent iron to the sum of calcium and magnesium oxides is 0.15 to 0.80 weight percent, and the crystalline phase contains 1 to 3 weight percent of the magnetite group minerals and 64 to 70 weight percent of the pyroxene group minerals.