SU390711A1 - Способ изготовления каменного литья - Google Patents

Description

1

Известен способ изготовлени  каменного лить  на основе, например, золы путем плавлени  шихты, заливки расплава в формы и последующей кристаллизации.

Цель изобретени  - получить хорошо полируемый материал Следующего состава, вес. %:

SiOa40-50

А1оОз+Ре20з20-30

RaO+RO10-35.

Достигаетс  это тем, что шихту плав т и выдерживают при температуре 1500-1400°С, затем прИ температуре 1400-1300°С заливают расплав в формы и кристаллизуют при температуре 1300-1150°С.

В качестве сырь  используют шлак, летучую золу, получаемую в результате сгорани  каменного угл , отвальные породы угольных шахт.

При обработке шихты образуютс  кристаллические соединени , содержащие 55- 70 вес. % плагиоКлазов, 4-20 вес. % пироксенов , а также 5-25 вес. % окислов, имеющих , например, структуру шпинели, в которой в качестве трехвалентного элемента присутствует РгОз.

Предлагаемый способ позвол ет получать каменное литье, состо щее, из кристаллов с размерами 0,1 -10 мм.

Сырьевые материалы, иногда вместе с добавками , подвергаютс  плавлению. Если сырьевые материалы не содержат топлива, то смесь расплавл етс  при помощи внешнего обогрева.

При наличии в сырьевых материалах топлива процесс плавлени  можно проводить различными технологическими методам-и Если каменный уголь сжигаетс  в шлакоплавильной печи, то шлак выливаетс  из печи в расплавленном состо нии и в подаче дополнительного тепла дл  поддержани  процесса плавки нет необходимости.

При введении добавок практически нейтральных с точки зрени  коррозии целесообразно смешивать их с измельченным каменным углем, так как в этом случае происходит равномерное распределение добавки во всем объеме материала. Часть или все количество добавки можно вводить в уголь, наход щийс  в камере сгорани . Часть или все добавки , присутствие которых может вызвать коррозию футеровки печи, смешивают с расплавом при выпуске его из печи.

Если каменный уголь сжигают в печи, из которой шлак, летуча  зола или просто зола удал ютс  при низкой температуре, то сырьевые материалы расплавл ют с дополнительным обогревом и добавки ввод т в расплав.

Часто шлак, используемый в качестве исходного материала, выпускают из печи при относительно высокой температуре, но в твердом состо нии (печи с принудительной циркул цией с подвижной колосниковой решеткой ). В этом случае шлак имеет температуру около 800-1000°С и расплавл етс  при помощи дополнительного тепла. Подобные услови  возникают, когда в качестве исходного материала используют золу с температурой около 100°С.

В .качестве исходного материала или добавок молшо .использовать отходы отвальных пород, получаемые при разработке каменноугольных шахт. Материал расплавл етс  при помощи внешнего обогрева, но уголь, содержащийс  в отходах, дает дополнительную энергию.

В некоторых случа х в качестве добавок используют минералы, иногда - неорганические соединени , например, в виде окислов.

Химический состав добавок можно измен ть регулированием температуры плавлени , в зкости и температуры кристаллизации.

Весьма выгодно, когда основной сырьевой материал содержит фтор и карбонаты, что , уменьшает в зкость расплава в той области температур, где наиболее целесообразно проводить затвердевание расплава.

Дл  окрашивани  искусственной породы можно добавл ть минералы или химические соединени , цвет которых отличаетс  от цвета исходного материала.

В зависимости от исходного материала состав и количество добавок можно варьировать в широких пределах. Например, если в исходном материале - шлаке содержитс  относительно большое количество алюмини , то точка плавлени  такого материала будет весьма высокой и услови  кристаллизации неблагопри тными. Образующиес  кристаллы оказыв ают вли ние на свойства получаемого продукта, например на его прочность или восприимчивость к полировке. В этих случа х целесообразно добавл ть вещества, содержащие магний или кальций. Целесообразно замен ть легко расплавл емые стеклообразные риолитовые туфы на недостающее количество двуокиси кремни . Содержание

щелочей в получаемом продукте регулируют путем добавлени  фенолита, а содержание кальци  - введением известн ка.

Состав искусственной породы, изготовленной по предлагаемому способу, рассчитывают заранее, принима  во внимание химический состав исходных материалов, добавок и метода их обработки. Кристаллическа  структура получаемого продукта соответствует, в

основном, расчетным величинам. Текстура

искусственной породы похожа на структуру

естественных пород с тем же химическим

составом.

Расплав соответствующего состава ввод т

в печь, в которой его выдерживают при высокой температуре 1500-1400°С. Цель этой стадии , во-первых, заключаетс  в том, чтобы удалить газообразные включени , содержащиес  в смеси, т. е. провести осветление

этой смеси. Цосле этого высокотекучий расплавленный материал выливаетс  в изложницы (форму). После отливки в формы целесообразно проводить кристаллизацию в печи туннельного типа, в которой должен быть

выдержан заданный градиент температур. Размер отдельных кристаллов и текстур получаемого продукта можно мен ть регулированием температуры при кристаллизации. В зависимости от требуемых свойств получаемого продукта и от температуры оптимальной кристаллизации кристаллов, при необходимости можно вводить окрашивающие добавки в ходе процесса кристаллизации.

Предмет изобретени 

Способ изготовлени  каменного лить  на основе, например, золы путем плавлени  шихты, заливки расплава в формы и последующей кристаллизации, отличающийс  тем, ЧТО , с целью получени  хорошо полируемого материала состава, вес. %:

SiOa40-50

ЛиОз+РегОз20-40

R2O+RO10-35

шихту |плав т и выдерживают при 1500- 1400°С, затем при 1400-1300°С заливают расплав в формы и кристаллизуют при 1300- И50°С.