SU1143710A1

SU1143710A1 - Декоративное каменное литье

Info

Publication number: SU1143710A1
Application number: SU823528814A
Authority: SU
Inventors: Евгения Константиновна Назимова; Геннадий Вениаминович Вебер; Александр Александрович Предовский; Николай Евгеньевич Козлов
Original assignee: Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского филиала АН СССР
Priority date: 1982-12-28
Filing date: 1982-12-28
Publication date: 1985-03-07

Abstract

1. ДЕКОРАТИВНОЕ КАМЕННОЕ ЛИТБЕ, включаницее SiOg, Al20,FeO, FejO, CaO, MgO, NajO, KjO, TiOg, о тлйчающе e с тем, что, с целью повьшени декоративности лить путем расширени цветовой гаммы литых матери- с алов, увеличени глубины и интенсив нести их окраски при использовании доступного недорогого минерального сырь иотходов производства, оно дополнительно содержит. Bj О при следующем соотношении компонентов, мае.%: Si0235,5-54,6 ,3,4-22,0 FeO0,t-0,4 FejO,0,9-t6,7 Cap7,6-t7,2 MgO0,1-1,t NazO2,8-t3,5 KjO 0,t-5,7 ТЮг9,5-25,0 ,2-6,3 при этом дл обеспечени окраски лить от темно-зеленых до коричневых тонов отношение окислов СаО + ТЮг 0,9-t,1, дл обеспечени окраски лить от темносиних до светло-серых и бежевых тонов отношение окислов СаО + ТЮг 2,4-8,t. . дл обеспечени окраски лить от белых и светло-голубых до темно-розовых и лиловых тонов отношение окислов (Л . , „,,.з,.з. 2. Литье по п.t,о тличающее с тем, что в качестве сырь дл его получени используют полево-шпатовое минеральное сырье, эгириновый концентрат, минерал, содержащий титан в 4:: анионной группе, и буру при следук СО щем соотношении компонентов, мас.%: Полевошпатовое минеральное сырье 18,5-70,0 Эгириновый концентрат0 ,5-60,0 Минерал, содержащий титан в анион- , ной группе 20,0-60,0 Бура .0,5-15,0

Description

Изобретение относитс к новым видам материалов из силикатных расплавов на основе минерального сьфь и отходов производства, и может быть использовано в строительстве дл внутренней и наружной отделки зданий, а также в виде материалов декоративно-художественного назначени . Известно светлокаменное литье, получаемое из смеси песка и доломит с добавками модификаторов. Цветной художественный и .архитектурно-строительный материал получают введением в светлокаменную шихту или расплав различных металлов или других пигмен ных соединений. Например, окрашиван лить в зеленьй цвет достигаетс вв дением в расплав окислов хрома и никел . Коричневое литье различных оттенков получаетс при .добавлении перекиси марганца, литье красного цвета - введением в расплав меди. Цинковые и свинцовые соединени окр шивают литье в желтый цвет, а ко бальтовые - в синий р. ИзвестнБШ литые материалы облада ют недостаточно высокими декоративным качествами, монотонны по окраске, оттенку и рисунку.Кроме того,организаци массового производства цветного лить с использованием специально получае мых дорогосто щих и дефицитньпс окис лов - красителей экономически нецелесообразна . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс цветное каменное литье, содержащие следующи компоненты, мас.%: SiO 46,25-55,00 А1,0 , 8,96-14,56; FeO 0,43-0,50; 0,50-0,82; CaO 16,00-22,00; MgO 10,52-13,82; NajO 0,54-1,10; 5,47-8,51; SO 0,24-0,39; TiOj 0,06-0,14 И, кроме того, один из компонентов группы CogO 0,3-1,0 NiO 1,0-3,0; CrjO,, 0,3-1,0; МпгО, 1,0-2,0. При этом получение определенных тонов каменного лить обусло лено при наличии крас щих окислов CogO, NiO, , Мп tO j оп1ределеннь соотношении компонентов 2j. Недостатками известного лить вл ютс однотонность окраски и нео ходимость использовани крас щих окислов. Цель изобретени - повышение деко ративности лить путем расширени цветовой гаммы литых материалов, увеличени глубины и интенсивности их окраски при использовании доступ .ного недорогого минерального сырь и отходов промышленных производств. Поставленна цель достигаетс тем, что декоративное каменное литье, включаюп1ее SiO, ,, FeO, , CaO, MgO, , и TiOj, дополнительно содержит при следующем соотношении компонентов, мае.7,: SiO 35,5-54,6; , 3,4-22,0; FeO 0,1-0,4; , 0,9-16,7; CaO 7,6-17,2; MgO 0,1-1,1; 2,813 ,5; 0,1-5,7; TiOg 9,5-25,0; BjO 0,2-6,3, при этом дл обеспечени окраски лить от желто-зеленых дй коричневых тонов отношение окислов 09-11 , дл обеспечени окраски лить от темно-синих До светЛо-серых и бежевых . тонов отношение окислов J-IiQz - о 1 4-8,1 , дл обеспечени окраски лить от белых и светло-голубых до темнорозовьк и лиловых тонов отношение окислов - 11 А -1Д . В качестве сырь дл получени декоративного каменного лить используют полевовшатовое минеральное сырье, згириновый концентрат, минерал , содержащий титан в анионной группе, и буру при следующем соотношении компонентов, мас.%: Полевошпатовое минеральное сырье18,5-70,0 Эгириновый концентрат0 ,5-60,0 Минерал, содержащий титан в 20,0-60,0 анионной группе 0,5-15,0 Бура В качестве полевошпатового минерального сырь можно использовать кварцевый порфир, геллефлинт, анортозит , нефелиновый, нефелинполево3 шпатовый и кварцполевошпатовый концентраты . Полевошпатовое минерально сырье вл етс светпоокрашивающим компонентом, на фоне которого достигаетс широка цветова гамма лить . В качестве титансодержащего мате риала МОЖН9 использовать перовскито вый и сфеновый концентраты. Сфен-ти танокальциевый силикат CaTiSiOf; перовскит-титанат кальци CaTiOj. Это основные красители лить . Их крас щий эффект про вл етс в присутствии щелочей, которые ввод тс в шихту полевошпатовым сырьем и эгиринрвым концентратом. Эгириновый концентрат представле минералом эгирином NaFe . Это щелочной пироксен, имеющий температуру плавлени 990°С. Роль эгирина многогранна: он снижает температуру плавлени шихты, позвол вести плавки при 1300-1350 С. Бура - тетраборат натри снижает температуру плавлени шихты улучшает литейные свойства расплава; и увеличивает глубину окраски лить Химический состав сырьевых материалов - приведен в табл. 1. Примеры конкретного выполнени изобретени приведенные в табл. 2, соответствуют технологическому процессу , включающему плавление шихты при 1300-1350 с в течение одного часа, формование расплава при одновременном его охлаждении до 600 С .и последующую ступенчатую кристалли зацию при 600°С в течение 60 мин, затем при 800°С в течение 30 мин. Охлаждение образцов самопроизвольно от 800 до в течение 12-14 ч. Химический состав декоративного каменноро лить : SiO, TiOj, AljOj, FeO, CaO, MgO, , KgO и ,. Причем MgO и FeO - окислы, привне сенные в сырьевую шихту с другими минеральными компонентами. Они не вли ют на декоративные качества лить AljO вводитс в шихту с полевошпатовым сьфьем. На декоративность лить не вли ет, но улучшает его термические характеристики. Содержа ние 22% повьш1ает температур . плавлени шихты свьш1е и св .зано с необходимостью введени в ;шихту больших количеств щелочей. Дл плавок при 1300-1350°С отношение и должно быть не вьш1е 104 и К20 снижают температуру плавки и вл ютс средой, в которой силикаты кальци и титана окрашиваютс в синие, сиреневые и краснобурые тона. Таким образом, дл получени цветного лить присутствие щелочей необходимо. Этим обсто тельством и определ етс нижний предел .содержани щелочей. Верхний ограничен техно.логическими соображени ми. По- вьпненные качества RjO снижают хими- ческую стойкость лить и разрушают футеровку печи. SiO - стеклообразующий окисел, количество которого по верхнему пределу ограничено повьш1ением температуры плавлени шихты и в зкостью расплава, что ухудшает выработочные свойства лить . Снижение содержани SiO в шихте измен ет декоративность лить , его цветова гамма тускнеет. TiO в щелочной среде, переход в анионовую группу, обеспечивает окраску силикатному литью. Низкие содержани TiO ( 9%) не окрашивают литье. Верхний предел TiO,j может быть увеличен, однако это приводит к повьш1ению температуры плавлени шихты. Содержание СаО находитс в зависимости от содержани TiO и может быть представлено в- виде количественного соотношени TiO : СаО 0,54-3,29. Fe.O в сочетании с силикатами титана и кальци обеспечивает широкий диапазон красок от сине-голубых через серые, желто-зеленые к коричневым. Кроме того, повьш1енные содержани понижают температуру плавки шихты до 1300с. .BjOj улучшает выборочные свойства расплава, усиливает подкрашивающий эффект, обеспечива глубину окраски. Верхний предел по содержанию BjOj ограничен из-за снижени кристаллизационной способности лить . Характер разливки (движение струи асплава) определ ет рисунок лить , оторый про вл етс в процессе крисаллизации отформованных образцов. оэтому изменение условий разливки гасплава и режима отжига лить ущественно вли ет на внешний вид олучаемого материала, обеспечива азнообразие рисунка и переменчиую цветовую грамму. При строгом « соблюдении технологических параметров отливки и отжига характерньй ти лить воспроизводитс однозначно, хот полной аналогии в рисунке лить лри ручной отливке не достигаетс . Наиболее декоративны частично закри таллизованные материалы, которые отличаютс живописным переплетением различных- по окраске слоев разнообразных оттеночньгх тонов. Эти материалы внешне схожи с природными агами и декоративны в необработанном виде. Хорошо закристаллизованньй при и продолжительной выдержке материал имеет мел кокристаллическую структуру и.больш соответствует по внешнему виду при .родным шмам.. Особенно привлекателен этот материал в полировке. По внешнему виду полученный декоративный материал может быть описан следующим образом. Состав 1. Готовый литой материал Пам ть - по цветовой гамме от темно синевато-серых и глубоких серых до светло- ибежево-серых тонов с как бы про вл ющимс не рким, контрастным ри сунком, образованным изгибающимс ритмичными полосами тех же окрасок, что и основной фон образца, но т.о более светлыми, то более темными. Поверхность необработанных образцов гладка , подобна полированной, едва заметно металлизированна . В пришлифованных и .полированных образцах рисунок становитс прерьшистым, с более контрастными границами и приобретает коричневый оттенок неправильных изгибающихс полос на основном сером фоне. Состав 2. Материал - Нежность по цветовой гамме имеет следующую, характеристику: материал глубоких красновато-лиловых, дымчатых синих, сиреневых и голубых и светлых розово белых и кремовых тонов, то преобладающих в отдельных образцах со слабо проступающим рисунком, то чередующихс в виде ритмичных изгибающихс полос мен ющейс ширины, что зависит от характера разлива исходного рас10 плава и р да других причин. Поверхность необработанных образцов гладка , подобна полированной, без признаков металлизации. При шлифовке и полировке рисунок сохран етс или мен етс , иногда придава вид агатов и халцедонов. Состав 3. Материал под символом Тундра имеет от темно-синих глубоких до светло-голубых, розовых и,бежевых тонов, окрашивающих отдельные , неправильные по форме части . образцов или-чередующихс в виде ритмичных изгибающихс полос рисунка. Поверхность необработанных образцов гладка , подобна полированной, без признаков металлизации. При шлифовке и полировке рисунок на глубине образцов сохран етс , нередко мен сь по конфигурации. Состав 4. Готовый материал получил символичное название Осень, что определ етс его характерной цветовой гаммой. Материал теплых от бежево- и оранжево-коричневых до кофейных, коричнево-зеленых и зеленовато-синих тонов, окрашивающих. совместно или по отдельности всю поверхность образцов или чередующихс полос рисунка. Поверхность-необработанных образцов гладка , подобна полированной, иногда слабо металлизированна . При обработке рисунок сохран етс , но делаетс более размытым или контрастным . Декоративное каменное литье по сравнению с известным светло-каменным литьем позвол ет получать литые материалы, обладающие широкой цветовой гаммой, глубиной и интенсивностью окраски, а также разнообразием рисунка с широким привлечением недефицитного , доступного и недорогого минерального сырь и отходов промышленных предпри тий. Последнее способствует организации массового производства литых декоративных материалов , комплексному использованию минерального сырь и созданию безотходных технологических процессов.

II

:

I

Ж

о :

п о и tfr

S

(П

е и

м

о t-l л о к

ч р. ф ь

8 X (U 0)

(U U

з: а

Claims

1 . ДЕКОРАТИВНОЕ КАМЕННОЕ ЛИТЬЕ, включающее SiO₂, AlgO^jFeO, Ее_гОз, СаО, MgO, NajO, К_г0, TiO₂, о тл й ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения декоративности литья путем расширения цветовой гаммы литых матери-_;алов, увеличения глубины и интенсив’ности их окраски при использовании доступного недорогого минерального сырья и отходов производства, оно дополнительно содержит В₂ О 2 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ti0₂ 9,5-25,0

В_г0₃ 0,2-6,3 при этом для обеспечения окраски литья от темно—зеленых до коричневых тонов отношение окислов

CaO_+_TiO2

Fe₂0₅ u,y.i,i, для обеспечения окраски литья от темносиних до светло-серых и бежевых тонов отношение окислов

СаО + ТЮ_г

Fe₂O₅

2,4-8,1, для обеспечения окраски литья от белых и светло-голубых до темно-розовых и лиловых тонов отношение окислов

СаО + Τ1θ£ “FejO^ “

11,6-34,8.

2. Литье по п. 1,о тличающее с я тем, что в качестве сырья для его получения используют полево-шпатовое минеральное сырье, эгириновый

SiOj 35,5-54,6 А1,0₃ 3,4-22,0 FeO 0,1-0,4 Fe-O, 0,9-16,7 СаО 7,6-17,2 MgO 0,1-1,1 Na₂0 2,8-13,5 к_го · θ.1-5,7

концентрат, минерал, содержащий титан в анионной группе, и буру при следующем соотношении компонентов, мас.%: Полевошпатовое ;

. . 1 минеральное сырье 18,5-70,0 Эгириновый концентрат 0,5-60,0

Минерал, содержаSU.„ 1143710 щий титан в анионной группе 20,0-60,0

Бура 0,5-15,0

1 1143710