RU2448918C1 - Стеклокристаллический материал для напольной и облицовочной плитки - Google Patents
Стеклокристаллический материал для напольной и облицовочной плитки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2448918C1 RU2448918C1 RU2010147635/03A RU2010147635A RU2448918C1 RU 2448918 C1 RU2448918 C1 RU 2448918C1 RU 2010147635/03 A RU2010147635/03 A RU 2010147635/03A RU 2010147635 A RU2010147635 A RU 2010147635A RU 2448918 C1 RU2448918 C1 RU 2448918C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- floor
- prototype
- ceramic material
- cao
- Prior art date
Links
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к стеклокристаллическому материалу для напольной и облицовочной плитки. Технический результат изобретения заключается в ускорении процесса плавления, повышении прочности на сжатие, улучшении термостойкости и химической стойкости. Стеклокристаллический материал получен из расплавленной с помощью воздушной плазмы шихты. В состав материала плитки входят следующие компоненты, мас.%: SiO2 - 57,6-62,71; Al2O3 - 20,3-28,3; Fe2O3 - 4,9-5,32; CaO - 4,8-12,8; MgO - 1,7-1,89; Li2O - 0,56-0,7; TiO2 - 2. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области производства строительных материалов и изделий, применяемых для наружной и внутренней облицовки стен и полов зданий.
Известен шлакоситал для облицовочных строительных изделий, включающий SiO2 54,0-55,0%; Al2O3 8,3-9,00%; CaO 17,0-17,7%; Fe2O3 10,2-11%; MgO 1,0-2,1%; Na2O 1,6-3%; Cr2O3 0,4-0,8%; FeO 1,0-3,0%; K2O 1,6-3,0% (Патент RU №2015124, МПК С03С 10/06, опубл. 30.06.1994 г.).
Изделия из этого известного состава шлакоситалла имеют высокую водоустойчивость 99,5-99,7%, температуру размягчения 900-1000°С. Недостатком является длительный процесс плавления, высокая энергоемкость процесса.
Известен шлакоситал, включающий SiO2 57,0-66,0%; Al2O3 10-18,00%; CaO 10,0-13,6%; Fe2O3 4-6%; K2О 2-3,0%; ZnO 6-10%; TiO2 0,4-1%, который используется как материал для строительных изделий (Патент RU №2056384, МПК С03С 10/06, опубл. 23.03.1996 г.) Известный шлакоситал и изделия из него имеют высокую водостойкость 99,7-99,9%. Недостатками являются длительный процесс плавления, высокая энергоемкость процесса.
Наиболее близким к изобретению является стекло для стеклокристаллического материала, используемое для внутренней и наружной отделки, устройства покрытий полов зданий и содержащее в своем составе: SiO2 47,9-64,7%; Al2O3 4,1-11,2; Fe2O3 0,2-0,9%; CaO 20,9-32,2%; MgO 2,9-6,2%; Na2O 2,9-6,5%; P2O5 0,1-1%; F 0,1-1,2%; K2O 0,1-1,3%; TiO2 0,1-0,3%, SO3 0,2-0,5%; MnO 0,1-0,3% (Патент RU №2026836, МПК С03С 10/06, опубл. 20.01.1995 г. - прототип).
Для получения материала по прототипу используется шлак металлургического и фосфорного заводов, отходы производства капролактама, сода, сульфат натрия, гранитный отсев, кварцитная мелочь, местный кварцевый песок. Повышенное содержание MgO и пониженное содержание Na2O и K2O в прототипе обеспечивают появление кристаллических фаз, а TiO2 способствует их формированию. Высокая степень кристаллизации, более 60%, приводит не только к увеличению физико-механических характеристик, но и к получению изделий светлых тонов, что позволяет получать изделия различной цветовой гаммы путем использования красителей. Изделия из стекла по прототипу имеют высокие показатели сопротивления удару (120-128 Нсм). Процесс производства строительных изделий по прототипу включает варку стекла при температуре 1400-1450°С, получение стеклогранулянта, формование изделия в керамических формах и термообработку сформованных плит в газовых печах при температуре, согласно режиму, 400-450°С с выдержкой 15-20 мин и далее по режиму при температуре 950-970°С с выдержкой 30 мин. Недостатком прототипа является многокомпонентность шихты, многостадийность процесса получения конечного продукта.
Задачей изобретения является получение материала более простого состава, чем состав материала по прототипу, используя золошлаковые отходы теплоэлектростанций (ТЭС), при сохранении показателя сопротивления удару, как в прототипе, и улучшении иных физико-механических свойств материала, а также снижения экономических затрат по сравнению с прототипом.
Технический результат заключается в интенсификации процесса плавления шихты и повышении физико-механических свойств материала.
Поставленная задача решается тем, что, как и прототип, заявляемый стеклокристаллический материал включает SiO2, Al2O3, CaO, MgO, Fe2O3 и TiO2. В отличие от прототипа он получен из шихты, расплавленной с помощью воздушной плазмы, и дополнительно содержит Li2O при следующем соотношении компонентов, мас.%:
SiO2 - 57,6-62,71;
Al2O3 - 20,3-28,3;
Fe2O3 - 4,9-5,32;
CaO - 4,8-12,8;
MgO - 1,7-1,89;
Li2O - 0,56-0,7;
TiO2 - 2.
Предложенный состав материала для напольной и облицовочной плитки был установлен в процессе экспериментов. Опытным путем было доказано, что за пределами этих составов качество получаемого впоследствии изделия является неудовлетворительным. К тому же для получения высоких физико-механических свойств изделия необходимо получить 100% расплав шихты. Традиционными способами для заявленной шихты этого достичь невозможно по причине высокой температуры плавления (1600-1700°С). Установлено, что качественный однородный 100% расплав получается при воздействии на шихту воздушной плазмой. Температура плазменного потока составляет 3000-4000°С, что обеспечивает высокую скорость нагрева (10-15°С/сек). Традиционные плавильные печи обеспечивают температуру нагрева 1200-1400°С при скорости нагрева 2-4 часа.
Снижение экономических затрат достигается за счет простоты состава сырьевой смеси, необходимой для получения стеклокристаллического материала, и уменьшения времени на получение расплава сырьевой смеси за счет интенсификации процесса плавления.
Предложенный качественный и количественный состав стеклокристаллического материала среди известных технических решениях не обнаружен, что подтверждает новизну изобретения и его соответствие изобретательскому уровню.
Изобретение промышленно применимо. Его можно многократно реализовывать с достижением указанного технического результата.
Технологический процесс получения стеклокристаллического материала включает предварительную сушку и помол золошлаковых отходов, дозировку подшихтовочных компонентов, плазменный способ получения расплава, формование изделия методом свободного литья в форму, термообработку изделия в муфельной печи. Измельченные компоненты шихты подают в смеситель и направляют в плавильную печь, где нагревают шихту воздушной плазмой с t=3000-4000°С при скорости нагрева 10-15°С/сек до 1600-1700°С, стекловидный материал разливают в формы, осуществляют кристаллизацию и отжиг. Энергозатраты в среднем составляют не более 5 кВч/кг.
За счет применения окрашивающих добавок, таких как соль кобальта CoSO4, соль хрома Cr2(SO4)3, соль никеля NiSO4, возможно получение материала разных цветов. Были изготовлены напольные плитки из пяти составов, которые приведены в таблице 1. В качестве сырьевого материала применялись золошлаковые отходы ТЭС г.Северска Томской области следующего химического состава, вес.% SiO2 - 62,71; Al2O3 - 22,2; СаО - 8,4; MgO - 1,89; Fe2O3 - 5,32; Li2O - 0,6%. Шихту составляет низкокальциевая зола ТЭС (70-85%), глинозем и оксид титана, применяемый в качестве инициатора кристаллизации. Физико-механические свойства плиток указанных составов приведены в таблице 2.
Таблица 1 | |||||
Компонент | Состав шихты, мас.% | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
SiO2 | 62,71 | 58,9 | 58,9 | 57,6 | 57,6 |
Al2O3 | 22,15 | 26,8 | 20,8 | 28,3 | 20,34 |
Fe2O3 | 5,3 | 4,99 | 5,02 | 4,94 | 4,9 |
CaO | 5,25 | 4,94 | 10,94 | 4,8 | 12,8 |
MgO | 1,89 | 1,8 | 1,77 | 1,7 | 18 |
TiO2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Li2O | 0,7 | 0357 | 0,57 | 0,66 | 0,56 |
∑ | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
Таблица 2 | |||||
Компонент | Состав шихты, мас.% | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
Температура плавления сырьевой смеси, t° | 1600-1700 | 1600-1700 | 1600-1700 | 1600-1700 | 1600-1700 |
Плотность кг/м3 | 1900 | 1920 | 1970 | 2100 | 2200 |
Предел прочности, МПа | |||||
при изгибе | 18,5 | 21,4 | 21,5 | 21,5 | 22,5 |
при сжатии | 450 | 450 | 500 | 530 | 390 |
ТКЛР×107 1/град | 6,12 | 4,8 | 9,3 | 3,76 | 15,5 |
вязкость, ДПА·с | |||||
при 800° | 106,1 | 106,5 | 106,2 | 106,1 | 106,2 |
при 900° | 105,1 | 104,9 | 105,0 | 104,8 | 104,9 |
Кислотостойкость (%) в 98%-ной H2SO4 | 96,3 | 98,5 | 96,6 | 99,7 | 96,5 |
Химическая устойчивость к воде, % | 99,8 | 99,9 | 99,9 | 99,9 | 99,9 |
Термостойкость, °С | 190 | 200 | 180 | 2Ю | 170 |
Сопротивление удару, Н·см | 125 | 128 | 120 | W | 127 |
Как видно из таблиц 1 и 2, напольная и облицовочная плитка из заявляемого в качестве изобретения стеклокристаллического материала, более простого в сравнении с прототипом состава, имеет высокие физико-механические характеристики. Прочность при сжатии изделий выше, чем по прототипу (в прототипе 114-135 МПа). Улучшены и такие показатели, как ТКЛР (в прототипе 78-84 1/град) и термостойкость (в прототипе 120-130°С). Наиболее высокими техническими характеристиками обладают изделия, полученные на основе шихты состава 4. Этот состав может стать основой для получения ресурсосберегающего высокотехнологичного стеклокристаллического материала различного практического назначения, обладающего повышенными, в сравнении с прототипом, эксплуатационными свойствами.
Claims (1)
- Стеклокристаллический материал для напольной и облицовочной плитки, включающий SiO2, Al2O3, CaO, MgO, Fe2O3, TiO2, отличающийся тем, что он получен из шихты, расплавленной с помощью воздушной плазмы, и дополнительно содержит Li2O при следующем соотношении компонентов, мас.%:
SiO2 57,6-62,71 Al2O3 20,3-28,3 Fe2O3 4,9-5,32 CaO 4,8-12,8 MgO 1,7-1,89 Li2O 0,56-0,7 TiO2 2
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010147635/03A RU2448918C1 (ru) | 2010-11-22 | 2010-11-22 | Стеклокристаллический материал для напольной и облицовочной плитки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010147635/03A RU2448918C1 (ru) | 2010-11-22 | 2010-11-22 | Стеклокристаллический материал для напольной и облицовочной плитки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2448918C1 true RU2448918C1 (ru) | 2012-04-27 |
Family
ID=46297475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010147635/03A RU2448918C1 (ru) | 2010-11-22 | 2010-11-22 | Стеклокристаллический материал для напольной и облицовочной плитки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2448918C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2740956C1 (ru) * | 2019-10-25 | 2021-01-25 | Федоровская Валентина Григорьевна | Шихта для стеклокристаллического материала и стеклокристаллический материал |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB962115A (en) * | 1959-10-15 | 1964-06-24 | Owens Illinois Glass Co | Improvements in and relating to devitrified products |
GB1124001A (en) * | 1964-07-31 | 1968-08-14 | Owens Illinois Inc | Glass |
RU2026836C1 (ru) * | 1991-06-17 | 1995-01-20 | Жусупбек Таширбаевич Сулейменов | Стекло для стеклокристаллического материала |
US5804520A (en) * | 1996-10-04 | 1998-09-08 | Sec Inc. | Crystallized glass for substrate of information-recording disk |
-
2010
- 2010-11-22 RU RU2010147635/03A patent/RU2448918C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB962115A (en) * | 1959-10-15 | 1964-06-24 | Owens Illinois Glass Co | Improvements in and relating to devitrified products |
GB1124001A (en) * | 1964-07-31 | 1968-08-14 | Owens Illinois Inc | Glass |
RU2026836C1 (ru) * | 1991-06-17 | 1995-01-20 | Жусупбек Таширбаевич Сулейменов | Стекло для стеклокристаллического материала |
US5804520A (en) * | 1996-10-04 | 1998-09-08 | Sec Inc. | Crystallized glass for substrate of information-recording disk |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2740956C1 (ru) * | 2019-10-25 | 2021-01-25 | Федоровская Валентина Григорьевна | Шихта для стеклокристаллического материала и стеклокристаллический материал |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111453995A (zh) | 以尖晶石为主的微晶玻璃及其制备方法 | |
CN105347685A (zh) | 微晶玻璃及其制备方法 | |
CN101024554B (zh) | 富稀土、铌、萤石稀选尾矿微晶玻璃及制造方法 | |
CN106810079A (zh) | 利用花岗岩废渣制备云母微晶玻璃的方法 | |
CN105731808A (zh) | 一种制备微晶玻璃的方法 | |
CN104973782A (zh) | 一种磨砂玻璃生产工艺 | |
RU2448918C1 (ru) | Стеклокристаллический материал для напольной и облицовочной плитки | |
CN102344251B (zh) | 一种锂云母玻璃陶瓷的制备方法 | |
CN102659317A (zh) | 玻璃配合料及其生产工艺 | |
JP3269416B2 (ja) | 結晶化ガラス及びその製造方法 | |
CN101531457A (zh) | 一种耐碱玻璃球的生产配方及其生产方法和生产用窑炉 | |
CN105330146B (zh) | 利用高炉渣制备可雕刻微晶玻璃的方法 | |
CN106430945A (zh) | 玻璃的制备方法 | |
RU2478590C1 (ru) | Шлаковый плавень | |
CN112266172A (zh) | 一种利用金属矿尾渣生产微晶玻璃的工艺 | |
CN105254179A (zh) | 一种琉璃产品的配方 | |
CN107640906A (zh) | 一种坚固琉璃的生产方法 | |
RU2026836C1 (ru) | Стекло для стеклокристаллического материала | |
CN108455860A (zh) | 一种耐化学腐蚀性能突出的微晶玻璃 | |
KR100579189B1 (ko) | 파유리를 이용한 결정질 유리타일의 제조방법 | |
CN106810068A (zh) | 一种高硅酸透明玻璃配方及其制作工艺 | |
TW201329007A (zh) | 熔融及精煉矽石系玻璃之方法 | |
RU2417169C1 (ru) | Способ получения стеклокерамита | |
JP2004529062A (ja) | ガラスバッチ中に要求されるホウ素を低減させる方法 | |
CN107686242A (zh) | 一种红色琉璃的生产方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131123 |