UA50688C2 - Kibol method for producing highly silicate inorganic fibres of rocks (variants), a process line for realizing the method (variants), continuous and staple fibres (variants), inorganic finely dispersed flaky particles (variants) obtained by the proposed method - Google Patents

Description

Опис винаходу

Пропоновані винаходи відносяться до засобів виробництва високосилікатних неорганічних безперервних, 2 Штапельних і грубих волокон, а також лускатих часток із природних мінералів кислих гірських порід, до виробів, виготовлених з цих волокон -безперервного, штапельного, грубого і до лускатих часток.

Використання високосилікатних неорганічних волокон із природних матеріалів кислих порід в якості сировини дає можливість випускати екологічно чисті, стійкі до атмосферних впливів матеріали, які заміняють у багатьох випадках азбест, скло, метал, деревину й інші матеріали, що використовуються в будівництві. Тому зростає 70 потреба в цих матеріалах.

Гірські породи за вмістом кремнію підрозділяються на ультраосновні (1), основні (2), середні (3) і кислі (4). Є велика кількість публікацій і патентів як вітчизняних, так і закордонних, в яких описані способи і пристрої для одержання неорганічних волокон з гірських порід 1, 2, 3. При цьому авторам невідомі публікації, патенти, які описують способи і пристрої для одержання неорганічних волокон з кислих гірських порід (4). 15 Однак, перевага одного з основних оксидів кремнію (5і) у складі породи приводить до істотних змін властивостей одержуваних з них волокон, а саме, міцності, термостійкості, хімічної стійкості. Так, наприклад, високосилікатне скляне волокно 5-2, що складається більше, ніж на 9595 із кремнезему 5іО 5 і отримане в результаті обробки скловолокна гарячою кислотою на 4095 міцніше скла Е, в якому вміст ЗіО»о складає 5595. Тому створення засобів для використання кислих гірських порід в якості сировини, запаси якої, практично, 20 необмежені на Землі, дасть можливість випускати недорогі порівняно з витратним, дорогим методом одержання високосилікатного скляного волокна 5, високомодульні композиційні матеріали.

Відомий спосіб виробництва безперервного волокна з гірських порід, який включає операції дроблення породи, її плавлення у плавильній печі і витягування з розплаву через фільєру безперервного волокна (Патент

Російської Федерації 2102342, МПК 6 СО3ЗВ37/00, Опубл. 20.01.1998р.1. Як гірську породу в описаному способі с 29 використовують породи базальтової групи від основного до середнього складу, а температуру в плавильній печі Го) встановлюють у межах 1500 - 160026.

Одержувані описаним способом волокна мають недостатню міцність на розрив, обумовлену наявністю сторонніх включень, температура плавлення яких вище температури плавлення основної маси породи.

Найбільш близьким до варіантів пропонованого способу виробництва безперервних неорганічних волокон по 09 30 технічній суті і досягаемому результату є спосіб виробництва безперервних високосилікатних неорганічних о волокон з гірських порід, який включає операції завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі, витягування ї-оі волокна, його замаслювання і намотування на бобіну (Патент України Мо 10762, МПК 6 СОЗВ 37/00, опубл. ав) 25.12.1998. Бюл. Мо 6).

Зо Недолік описаного способу полягає в тому, що одержані з андезитової породи описаним способом що безперервні волокна мають недостатню міцність на розрив, обумовлену наявністю в них сторонніх включень, які не видаляються з розплаву Через недостатній температурний діапазон, обмежений температурою кипіння основної маси здрібненої породи. Недостатня міцність приводить до зменшення довжини волокон, їх розривам « при намотуванні на бобіну, що обмежує технологічні можливості способу. З

Найбільш близьким до варіантів пропонованого способу виробництва штапельних волокон по технічній суті і с досягаемому результату є спосіб виробництва штапельних волокон з гірських порід, який включає операції "з завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі й одержання штапельного волокна з розплаву, що витікає з фільєри |Джигирис Д.Д., Вольінский А.К., Козловский П.П., Демьяненко Ю.Н., Махова М.Ф., Лизогуб Г.М. Основь 79 технологий получения базальтовьх волокон и их свойства. - В сб. научньїх трудов: Базальтоволокнистье о композиционнье материальі и конструкци. - Киев: Наукова думка. - 1980 - С. 54 - 811. (ав) Недолік описаного способу полягає в тому, що одержат описаним способом штапельні волокна мають недостатню міцність на розрив, обумовлену наявністю в них сторонніх включень, що не видаляються з розплаву

Ф через те, що використовується досить здрібненої породи. Недостатня міцність приводить до зменшення довжини (ос 50 волокон, що обмежує технологічні можливості способу.

Найбільш близьким до варіантів пропонованого способу виробництва неорганічних тонкодисперсних со лускатих часток з гірських порід, є спосіб, який включає операції завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі й одержання лускатих часток з розплаву, що витікає з фільєри (Патент Російської Федерації Мо1831856 МПК 6 59 Со3837/02, В822Е9/02. Опубл. 27.03.95 Бюл. Мо 9).

ГФ) Недолік описаного способу полягає в тому, що одержані описаним способом лускаті частки мають т недостатню хімічну стійкість і міцність на розрив, що обумовлено наявністю в них сторонніх включень, які не видаляються з розплаву через те, що використовується досить низький температурний діапазон, обмежений температурою кипіння основної маси здрібненої породи. Недостатні міцність і хімічна стійкість лускатих часток 60 обмежують технологічні можливості способу. Крім того, недоліком способу є і неможливість регулювання фракційного складу одержуваних лускатих часток і, у зв'язку з чим, відсоток виходу однорідної фракції необхідної дисперсності і товщини лускатих часток виявляється низьким.

Найбільш близькою до варіантів пропонованої технологічної лінії по технічній суті і досягаемому результату є технологічна лінія, що містить дозатор гірської породи, плавильну піч, фідер, фільєру з бо живильником, призначену для виходу волокна, механізм нанесення замаслювача на волокно і бобіну для намотування волокна (Патент Російської Федерації 2118300, МПК 6 СОЗВ 37/00, опубл. 27.08.1998).

Недолік описаної технологічної лінії полягає в недостатній міцності одержуваних на цій лінії волокон. Це пов'язано, насамперед, з обмеженим температурою 145023 температурним діапазоном роботи плавильної печі, оскільки при цій температурі з розплаву не можуть бути видалені включення, які у майбутньому, після одержання й остигання волокон, є концентраторами напружень і приводять до їх передчасного руйнування, наприклад, при намотуванні волокна на бобіну.

Найбільш близьким до варіантів пропонованого безперервного волокна є безперервне волокно, виготовлене з природних матеріалів гірських порід (Патент України Мо 10762, МПК 6 СОЗВ 37/00, опубл. 25.12.1998. Бюл. Мо то 8)

Найбільш близьким до варіантів пропонованого штапельного волокна є штапельне волокно, одержане з гірських порід |Джигирис Д.Д., Вольінский А.К., Козловский П.П., Демьяненко Ю.Н., Махова М.Ф., Лизогуб Г.М.

Основьі технологий получения базальтовьх волокон и их свойства. - В сб. научньїх трудов:

Базальтоволокнистье композиционнье материаль и конструкции. - Киев: Наукова думка. - 1980 - С. 54 - 811.

Однак виготовити штапельне волокно з гірських порід кислого складу за пропонованим способом не представляється можливим через низьку температуру в печі і велику кількість сторонніх включень.

Описане штапельне волокно має велику кількість неволокнистих включень і недостатню довжину волокон, що обмежує технологічні можливості описаного штапельного волокна.

Найбільш близьким до варіантів пропонованих неорганічних тонкодисперсних лускатих часток є тонкодисперсні лускаті частки, виготовлені з природних матеріалів гірських порід (Патент Російської Федерації

Мо 1831856 МПК 6 СОЗВ 37/02, В22Е 9/02. Опубл. 27.03.95 Бюл. Мо 9).

Описані тонкодисперсні лускаті частки мають недостатню міцність, обумовлену наявністю в них сторонніх включень.

В основу пропонованих винаходів поставлена задача створення засобів одержання неорганічних волокон із с природних мінералів кислих гірських порід, а також таких виробів, виготовлених з цих волокон - безперервного, штапельного, грубого волокна і тонкодисперсних лускатих часток, які мали б підвищені міцність на розрив, о корозійну стійкість і температуростійкість. Поставлена задача вирішується за рахунок створення умов для видалення з розплаву сторонніх включень, що мають високі температури плавлення і кипіння, шляхом застосування в якості сировини гірських порід з високим вмістом 5ІО 5 і, як наслідок, більш високими с зо температурами плавлення, що дозволяє здійснювати нагрівання до видалення з розплаву породи більшості сторонніх включень. со

Поставлена задача вирішується в першому варіанті пропонованого способу, який, як і відомий спосіб Ге) виробництва неорганічних безперервних волокон з гірських порід, включає операції завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у - фідері плавильної печі, витягування волокна, його замаслювання і намотування на бобіну, а, відповідно до ю винаходу, як гірську породу використовують дацит або ріодацит, а перед завантаженням при цій температурі 5 - 15 хвилин до видалення хімічно зв'язаної води і вигоряння органічних складових, потім породу піддають механо-каталітичній активації до одержання часток з розміром не більше 15мкм і нагрівають до температури 2105 - 220022; до одержання розплаву зі ступенем аморфності не менше 96595 і виділення з розплаву кварцитів, « що непроплавилися, наступну гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять при температурі 1420 - 17102С - с до одержання розплаву з в'язкістю не менше 1305 Пас, а витягування волокон здійснюють із зони розплаву, яка а розташована нижче поверхневого шару. є» Поставлена задача вирішується і в другому варіанті пропонованого способу, який, як і відомий спосіб виробництва штапельних волокон з гірських порід, включає операції завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі 1 й одержання штапельного волокна з розплаву, що витікає з фільєри, а, відповідно до винаходу, як гірську о породу використовують дацит або ріодацит, а перед завантаженням гірської породи в плавильну піч її підігрівають до температури 700 - 9102 і витримують при цій температурі 5 - 15 хвилин до видалення хімічно (о) зв'язаної води і вигоряння органічних складових, потім породу піддають механо-каталітичній активації до о 50 одержання часток з розміром не більше 15мкм і нагрівають до температури 2105 - 22002С до одержання розплаву зі ступенем аморфності не менше 9655 і виділення з розплаву кварцитів, що непроплавилися, наступну со гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять при температурі 1420 - 17102С до одержання розплаву з в'язкістю не менше 1305 Пас, а одержання штапельного волокна здійснюють шляхом роздування розплаву, що витікає з фільєри. 29 Поставлена задача вирішується й у третьому варіанті пропонованого способу, який, як і відомий спосіб

ГФ) виробництва неорганічних тонкодисперсних лускатих часток з гірських порід, включає операції завантаження юю здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі й одержання лускатих часток з розплаву, що витікає з фільєри, а, відповідно до винаходу, як гірську породу використовують дацит або ріодацит, а перед завантаженням гірської породи в 60 плавильну піч її підігрівають до температури 700 - 91022 і витримують при цій температурі 5 - 15 хвилин до видалення хімічно зв'язаної води і вигоряння органічних складових, потім породу піддають механо-каталітичній активації до одержання часток з розміром не більше 15мкм і нагрівають до температури 2105 - 220090 до одержання розплаву зі ступенем аморфності не менше 9695 і виділення з розплаву кварцитів, що не проплавилися, наступну гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять при температурі 1420 - 1710 С до б5 одержання розплаву з в'язкістю не менше 130 5 Пас, а одержання лускатих часток здійснюють шляхом дроблення струменя розплаву, що витікає з фільєри.

Авторами експериментальне встановлені оптимальні режимні параметри для здійснення способів одержання високосилікатних неорганічних безперервних, штапельних волокон і тонкодисперсних лускатих часток з гірських порід типу дацит або ріодацит. Так, при підігріванні вихідної сировини до температури нижче 7002С і витримці менше 5 хвилин якість одержуваних волокон і тонкодисперсних лускатих часток виявляється нижче необхідної, оскільки при наступному одержанні розплаву в ньому утворюються "непроплави" - крихкі важкорозчинні в розплаві включення, які істотно знижують якість одержуваного продукту. Попереднє нагрівання вище 910 С і протягом більше 15 хвилин економічно не виправдане. Одержання в процесі механо-каталітичної обробки часток 70 розміром більше 15мкм ускладнює одержання однорідного розплаву і вимагає в майбутньому великих витрат на його нагрівання для одержання розплаву. Температури нижче 21052 для одержання розплаву не забезпечують видалення з розплаву більшості твердих сторонніх включень - кварцитів - і одержання розплаву з оптимальним ступенем аморфності - не менше 9695. Нагрівання ж понад 22002 практично не впливає на якість одержуваного продукту, тому економічно не виправдано. Одержати гомогенізований і стабільний розплав при температурі 75 нижче 14202С з оптимальною в'язкістю - не менше 1305Пас - практично неможливо, а нагрівання понад 17102 зменшує ресурс фідера і фільєр, оскільки в розплаві присутні активні речовини, що руйнують вогнетриви фідера на частки, які засмічують (забивають) фільєри.

Поставлена задача вирішується також і в четвертому варіанті пропонованого способу, який, як і відомий спосіб виробництва високосилікатних неорганічних безперервних волокон з гірських порід, включає операції завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі, витягування волокна, його замаслювання і намотування на бобіну, а, відповідно до винаходу, як гірську породу використовують граніт або ріоліт, породу перед завантаженням у плавильну піч підігрівають до температури 750 - 9502С і витримують при цій температурі 20 -

ЗО хвилин до розтріскування конгломератів і видалення пар води, потім породу піддають механо-каталітичній с активації до одержання часток розміром не більше 1Омкм і нагрівають до температури 2110 - 25009 до Ге) одержання аморфного розплаву, наступну гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять при температурі 1500 - 17509С7 до одержання розплаву з в'язкістю не менше 145 5Пас, а витягування волокон здійснюють із зони розплаву, яка розташована нижче поверхневого шару.

Поставлена задача вирішується й у п'ятому варіанті пропонованого способу, який, як і відомий спосіб со виробництва штапельних волокон з гірських порід, включає операції завантаження здрібненої гірської породив о плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі, одержання штапельного волокна з розплаву, що витікає з фільєри, а, відповідно до винаходу, як гірську породу о використовують граніт або ріоліт, породу перед завантаженням у плавильну піч підігрівають до температури 750 (з - 950202 і витримують при цій температурі 20 - ЗО хвилин до розтріскування конгломератів і видалення пар води, 39 потім породу піддають механо-каталітичній активації до одержання часток розміром не більше 1Омкм і юю нагрівають до температури 2110 - 250097 до одержання аморфного розплаву, наступну гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять у фідері плавильної печі при температурі 1500 - 175022 до одержання розплаву з в'язкістю не менше 145 5Пас, а одержання штапельного волокна здійснюють шляхом роздування розплаву, що « 20 витікає з фільєри. з

Поставлена задача вирішується й у шостому варіанті пропонованого способу, який, як і відомий спосіб с виробництва високосилікатних неорганічних тонкодисперсних лускатих часток з гірських порід включає операції :з» завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі й одержання лускатих часток з розплаву, що витікає з фільєри, 45. 8 відповідно до винаходу, як гірську породу використовують граніт або ріоліт, породу перед завантаженням у сл плавильну піч підігрівають до температури 750 - 950922 і витримують при цій температурі 20 - 30 хвилин до розтріскування конгломератів і видалення пар води, потім породу піддають механо-каталітичній активації до о одержання часток розміром не більше 1Омкм і нагрівають до температури 2110 - 25009С до одержання

Ге») аморфного розплаву, наступну гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять у фідері плавильної печі при 5р температурі 1500 - 175023 до одержання розплаву з в'язкістю не менше 145 5Пас, а одержання лускатих часток со здійснюють шляхом дроблення струменя розплаву, що витікає з фільєри. о Авторами експериментально встановлені оптимальні режимні параметри для здійснення способів одержання високосилікатних неорганічних безперервних, штапельних волокон і тонкодисперсних лускатих часток з гірських порід типу граніту чи ріоліту. Так, при підігріванні вихідної сировини до температури нижче 750920 і витримці менше 20 хвилин якість одержуваних волокон і тонкодисперсних лускатих часток виявляється нижче необхідної, оскільки при наступному одержанні розплаву в ньому утворюються "непроплави" - крихкі важкорозчинні в

ІФ) розплаві включення, які істотно знижують якість одержуваного продукту. Попереднє нагрівання вище 950 ес і іме) протягом більше 30 хвилин економічно не виправдано. Одержання в процесі механо-каталітичної обробки часток розміром більше 10мкм ускладнює одержання однорідного розплаву і вимагає в майбутньому великих витрат на бо його нагрівання для одержання розплаву. Температури нижче 21102 для одержання розплаву не забезпечують видалення з розплаву більшості твердих сторонніх включень - кварцитів - і одержання аморфного розплаву.

Нагрівання ж понад 25002 практично не впливає на якість одержуваного продукту, тому економічно не виправдано. Одержати гомогенізований і стабільний розплав при температурі нижче 15002 з оптимальною в'язкістю - не менше 1455 Пас -практично неможливо, а нагрівання понад 17509 зменшує ресурс фідера і бо фільер, оскільки в розплаві присутні речовини, які засмічують фільєри.

Поставлена задача вирішується й у сьомому варіанті пропонованого способу, який, як і відомий спосіб виробництва високосилікатних неорганічних безперервних волокон з гірських порід, включає операції завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі, витягування волокна, його замаслювання і намотування на бобіну, а, відповідно до винаходу, в якості гірської використовують породу на основі піску з вмістом окису кремнію, що дорівнює чи перевищує 7395, перед завантаженням піску в плавильну піч його підігрівають до температури 100 - 45022 і витримують при цій температурі ЗО - 60 хвилин до видалення зв'язаної води і газоподібних включень, підігріту сировину піддають механо-каталітичній активації до одержання часток розміром 7/0 не більше 5мкм, потім сировину нагрівають до температури 2115 - 255022 і витримують її при цій температурі до одержання аморфного розплаву, гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять при температурі 1440 - 17309С до одержання розплаву з в'язкістю не менше 160 5 Пас, а витягування волокон здійснюють із зони розплаву, яка розташована нижче поверхневого шару.

Поставлена задача вирішується й у восьмому варіанті пропонованого способу, який, як і відомий спосіб 75 виробництва штапельних волокон з гірських порід, включає операції завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі, одержання штапельного волокна з розплаву, що витікає з фільєри, а, відповідно до винаходу, в якості гірської використовують породу на основі піску з вмістом окису кремнію, що дорівнює чи перевищує 7395, перед завантаженням піску в плавильну піч його підігрівають до температури 100 - 4509 і витримують при цій 20 температурі 30 - 60 хвилин до видалення зв'язаної води і газоподібних включень, підігріту сировину піддають механо-каталітичній активації до одержання часток розміром не більше 5мкм, потім сировину нагрівають до температури 2115 - 255090 і витримують її при Іди температурі до одержання аморфного розплаву, гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять у фідері плавильної печі при температурі 1440 - 17309С до одержання розплаву з в'язкістю не менше 160 5Пас, а одержання штапельного волокна здійснюють шляхом с 25 роздування розплаву, що витікає з фільєри. Ге)

Поставлена задача вирішується й у дев'ятому варіанті пропонованого способу, який, як і відомий спосіб виробництва високосилікатних неорганічних тонкодисперсних лускатих часток з гірських порід, включає операції завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву., наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі й одержання лускатих часток з розплаву, що витікає з фільєри, со 30 а, відповідно до винаходу, в якості гірської використовують породу на основі піску з вмістом окису кремнію, со що дорівнює чи перевищує 7395, перед завантаженням породи в плавильну піч її підігрівають до температури 100 - 45022 і витримують при цій температурі 30 - 60 хвилин до видалення зв'язаної води і газоподібних ікс, включень, підігріту сировину піддають механо-каталітичній активації до одержання часток розміром не більше Га») бмкм, потім сировину нагрівають до температури 2115 - 255090 і витримують її при цій температурі до

Зо одержання аморфного розплаву, гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять у фідері плавильної печі при юю температурі 1440 - 173022 до одержання розплаву з в'язкістю не менше 1605Пас, а одержання лускатих часток здійснюють шляхом дроблення струменя розплаву, що витікає з фільєри.

Авторами експериментальне встановлені оптимальні режимні параметри для здійснення способів одержання « дю високосилікатних неорганічних безперервних, штапельних волокон і тонкодисперсних лускатих часток з гірських -о порід на основі піску з вмістом окису кремнію, що дорівнює чи перевищує 7395. Так, при підігріванні вихідної с сировини до температури нижче 10097 і витримці менше З0 хвилин якість одержуваних волокон і :з» тонкодисперсних лускатих часток виявляється нижче необхідної, оскільки при наступному одержанні розплаву в ньому утворюються "непроплави" - крихкі важкорозчинні в розплаві включення, які істотно знижують якість одержуваного продукту. Попереднє нагрівання вище 4509 і протягом більше 6О хвилин економічно не сл виправдане. Одержання в процесі механо-каталітичної обробки часток розміром більше бмкм ускладнює одержання однорідного розплаву, тому що великі частки піску є концентраторами напружень і вимагають о великих витрат на його нагрівання для одержання розплаву. Температури нижче 2115 «С для одержання б розплаву не забезпечують видалення з розплаву більшості твердих сторонніх включень і одержання аморфного розплаву. Нагрівання ж понад 25502С практично не впливає на якість одержуваного продукту, тому економічно

Со не виправдане. Одержати гомогенізований і стабільний розплав при температурі нижче 14402С з оптимальною (Че в'язкістю - не менше 1605Пас - практично неможливо, а нагрівання понад 17302 зменшує ресурс фідера і фільєр, оскільки в розплаві присутні активні речовини, що руйнують вогнетриви фідера на частки, які засмічують (забивають) фільєри.

Поставлена задача вирішується й у першому варіанті пропонованої технологічної лінії, яка, як і відома технологічна лінія для здійснення першого, четвертого і сьомого варіантів способу, містить дозатор гірської о породи, плавильну піч, фідер, забезпечений фільєрою з живильником, призначеною для виходу волокна, іме) механізми для нанесення замаслювана, намотування волокна на бобіну, збереження і складування одержуваного волокна, а також засоби контролю і керування технологічним процесом, а, відповідно до винаходу, 60 технологічна лінія доповнена пристроєм для механо-каталітичної обробки сировини, теплообмінником для попереднього підігрівання гірської породи, встановленим на дозаторі, усереднюваною камерою, що містить корпус, дно, регульовані засувки на її вході і на виході, призначеною для гомогенізації і стабілізації розплаву, нагрівачем фільєри, причому вхід пристрою для механо-каталітичної обробки сировини з'єднаний з виходом дозатора гірської породи, а вихід пристрою - із входом плавильної печі, вихід якої з'єднаний із 65 входом усереднюваної камери, вихід усереднюваної камери з'єднаний з фідером, забезпеченим фільєрою, що підігрівається.

Поставлена задача вирішується і в другому варіанті пропонованої технологічної лінії, яка, як і відома технологічна лінія для здійснення другого, п'ятого і восьмого варіантів способу, містить дозатор гірської породи, плавильну піч, фільєру, призначену для виходу штапельного волокна, механізми для збереження і складування одержуваного штапельного волокна, а також засоби контролю і керування технологічним процесом, а, відповідно до винаходу, технологічна лінія доповнена пристроєм для механо-каталітичної обробки сировини, теплообмінником для попереднього підігрівання гірської породи, встановленим на дозаторі, і засобами для роздування струменя розплаву, що витікає з фільєри, причому вхід пристрою для механо-каталітичної обробки сировини з'єднаний з виходом дозатора гірської породи, а вихід пристрою - із входом плавильної печі, вихід 7/0 якої з'єднаний з фільєрою.

Поставлена задача вирішується й у третьому варіанті пропонованої технологічної лінії, яка, як і відома технологічна лінія для здійснення третього, шостого і дев'ятого варіантів способу, містить дозатор гірської породи, плавильну піч, фільєру, призначену для виходу високосилікатних неорганічних тонкодисперсних лускатих часток, механізми для збереження і складування одержуваних високосилікатних неорганічних 7/5 Тонкодисперсних лускатих часток, а також засоби контролю і керування технологічним процесом, а, відповідно до винаходу, технологічна лінія доповнена пристроєм для механо-каталітичної обробки сировини, теплообмінником для попереднього підігрівання гірської породи, встановленим на дозаторі, і засобами для дроблення струменя розплаву, що витікає з фільєри, причому вхід пристрою для механо-каталітичної обробки сировини з'єднаний з виходом дозатора гірської породи, а вихід пристрою - із входом плавильної печі, вихід

ЯКОЇ з'єднаний з фільєрою.

Поставлена задача вирішується й у першому варіанті пропонованого безперервного волокна, яке, як і відоме, виготовлено з природних матеріалів гірських порід, а, відповідно до винаходу, воно виготовлено з дациту або ріодациту.

Поставлена задача вирішується і в другому варіанті пропонованого безперервного волокна, яке, як і відоме, сч ов Виготовлено з природних матеріалів гірських порід, а, відповідно до винаходу, воно виготовлено з граніту або о ріоліту.

Поставлена задача вирішується й у третьому варіанті пропонованого безперервного волокна, яке, як і відоме, виготовлено з природних матеріалів гірських порід, а, відповідно до винаходу, воно виготовлено з породи на основі піску з вмістом окису кремнію, що дорівнює чи перевищує 73905. со зо Поставлена задача вирішується й у першому варіанті пропонованого штапельного волокна, яке, як і відоме, виготовлено з природних матеріалів гірських порід, а, відповідно до винаходу, воно виготовлено з дациту чи со ріодациту. Ге

Поставлена задача вирішується і в другому варіанті пропонованого штапельного волокна, яке, як і відоме, виготовлено з природних матеріалів гірських порід, а, відповідно до винаходу, воно виготовлено з граніту чи о ріоліту. ю

Поставлена задача вирішується й у третьому варіанті пропонованого штапельного волокна, яке, як і відоме, виготовлено з природних матеріалів гірських порід, а, відповідно до винаходу, воно виготовлено з породи на основі піску з вмістом окису кремнію, що дорівнює чи перевищує 73905.

Поставлена задача вирішується й у першому варіанті пропонованих високосилікатних неорганічних « Тонкодисперсних лускатих часток, які, як і відомі, виготовлені з природних матеріалів гірських порід, а, з с відповідно до винаходу, вони виготовлені з дациту чи ріодациту.

Поставлена задача вирішується і в другому варіанті пропонованих високосилікатних неорганічних з тонкодисперсних лускатих часток, які, як, і відомі, виготовлені з природних матеріалів гірських порід, а, відповідно до винаходу, вони виготовлені з граніту чи ріоліту.

Поставлена задача вирішується й у третьому варіанті пропонованих високосилікатних неорганічних с тонкодисперсних лускатих часток, які, як, і відомі, виготовлені з природних матеріалів гірських порід, а, відповідно до винаходу, вони виготовлені з породи на основі піску з вмістом окису кремнію, що дорівнює чи о перевищує 7390.

Ге» Пропонований спосіб є здійснюваним у випадку застосування як вихідної сировини кислих гірських порід - дациту чи ріодациту, граніту чи ріоліту, а також порід на основі піску з вмістом окису кремнію, що дорівнює со чи перевищує 73905, які складають в об'ємі сировини, що завантажується в технологічну лінію, понад 70905. с Використовувана сировина - здрібнена гірська порода - має різноманітні включення, у тому числі такі, температура плавлення яких перевищує 14002. Вплив цих включень на одержуваний продукт можна відчути в більшості випадків тільки після одержання волокна. Тому дуже важливим є видалення цих включень до одержання безперервного, штапельного волокна і тонкодисперсних лускатих часток. Зазначені включення іноді знаходяться в сировині в зв'язаному стані, тому, піддаючи її механо-каталітичній обробці, вдається зруйнувати іФ) зв'язки речовин материнської гірської породи зі сторонніми включеннями і підготувати сировину до їх ко видалення. При нагріванні до температури приблизно 1200 - 14002 ці включення можуть залишатися у складі розплаву. Однак, як показали експерименти, більша частина цих включень руйнується при підвищенні бо температури розплаву до 2100 - 255022 і наступній витримці при такій температурі протягом 10 - 60 хвилин.

Ідея, яка лежить у пропонованому рішенні, полягає в створенні умов для знеміцнення кристалічної решітки здрібненої гірської породи - сировини - шляхом її попередньої механо-каталітичної обробки і наступного швидкого нагрівання до температур, що перевищують 210096.

Серед природних матеріалів кислих гірських порід пропоновані матеріали мають наступний хімічний склад 65 (таблиця Мо 1).

Високий вміст окису кремнію, високі температури плавлення і кипіння названих матеріалів, дозволяють використовувати їх для одержання високоміцних, температуростійких і корозійностійких волокон, оскільки при температурах плавлення названих матеріалів удається видалити з них шкідливі домішки, які мають більш низькі температури плавлення, забивають фільєри, з яких іде формування безперервних, штапельних волокон і

Тонкодисперсних лускатих часток.

Для кращого перемішування розплаву і видалення газоподібних включень усереднювана камера встановлена на 1,2 - 2,5м нижче дна печі, з якої розплав падає вертикально вниз на горизонтальну площадку усереднюваної камери. В результаті цього відбувається інтенсивне перемішування розплаву і бурхливе виділення з розплаву газоподібних включень. Причому рівень розплаву в усереднюваній камері підтримують у 7/0 2.0 - 2,5 рази вище, ніж у печі. Ця умова дозволяє зберегти постійний гідростатичний напір на фільєри і зберігати при цьому тепло, наближаючи процес одержання волокон до адіабатичних умов.

Особливістю пропонованих варіантів технологічної лінії є і те, що фідер забезпечений патрубками для випуску розплаву з фідера. Оскільки дана технологія припускає використання високих температур, то можливе руйнування вогнетривів печі, усереднюваної камери фідера на частки, які, з метою усунення їх попадання у 7/5 Ффільєри, виводяться через встановлені по краях фідера зливні патрубки назовні.

В якості пристрою для механо-каталітичної обробки сировини пропонованих варіантів технологічної лінії використовувалися кульовий млин (КМ), дезінтегратор (ДІ) і апарат вихрового шару (АВШ).

Сутність пропонованого винаходу пояснюється за допомогою графічних матеріалів.

На фіг1 схематично показана пропонована технологічна лінія для одержання високосилікатних безперервних, штапельних волокон і тонкодисперсних лускатих часток, які виготовлені з мінералів кислих гірських порід.

На фіг.2 - схематично показана технологічна лінія одержання безперервних волокон.

На фіг.З - схематично показана технологічна лінія одержання штапельних волокон.

На фіг.4 - схематично показана технологічна лінія одержання грубих волокон. сч

На фіг.5 - схематично показана технологічна лінія одержання тонкодисперсних лускатих часток.

Кожний з варіантів пропонованих технологічних ліній містить ємності 1 для зберігання кислих гірських і) порід, доломіту, вапняку та інших компонентів, теплообмінник 2, дозатор 3, механо-каталітичний активатор 4, завантажник мінералів 5, плавильну піч б, зливний пристрій 7, патрубок зливу 8, регульовану засувку 9, горизонтальну усереднювану камеру 10, яка містить похилу площадку 171, накопичувальну ванну 12 з со зо Вбудованими в неї соплами барботажу 13, пальники 14, протипінний поріг 15, басейн стабілізації розплаву 16, фідер 17, вироблювані вузли 18, фільєри з (пластинами) живильниками 19, через які витягаються безперервні со (БВ), штапельні (ШВ), і грубі (ГВ) волокна. Вироблювані вузли, фідер, усереднювана камера додатково Ге забезпечені системами обігріву 20. Теплообмінник 2 з'єднаний з топковим простором печі 6 і горизонтальною усереднюваною камерою 10. о

З метою стабілізації процесу витяжки волокон, технологічна лінія забезпечена засобом для їх обробки ю відразу ж після виходу з фільєр повітряно-водяними гелієвими аерозолями (не показано). Для одержання БВ технологічна лінія забезпечена механізмом нанесення замаслювача 21 на волокно і бобіною 22 для його намотування. ШВ одержували двома методами. По першому, для одержання ШВ у вироблюваному вузлі встановлювали фільєрну пластину 23 з жаростійкого сплаву або кераміки, над якою підтримували заданий « рівень розплаву, і за допомогою механізму 24 витягували первинні волокна, які потоком гарячих газів (ГГ) з с роздували у ШВ. По другому методу, штапельні волокна одержували відразу ж після одержання розплаву в печі . 6, який подавали на голівку роздмухування 25, де розплав перетворювали у ШВ. и?» Для одержання грубих волокон також використовували жаростійкий живильник 26, обігрів якого здійснюється електричним струмом. Сформовані струмені розплаву витягають у волокна за допомогою дутьового пристрою потоком стиснутого повітря. Вузол волокноутворення 27 виконаний у вигляді зрізаної піраміди. Грубі волокна с осаджуються в камері волокноосадження 28 на сітці конвеєра, в кінці якого встановлено дробильний пристрій 29.

За допомогою пристрою 29 ГВ дробляться на відрізки визначеної довжини й упаковуються в тару 30. о Для одержання ГВ відповідного діаметра і необхідної довжини, які застосовують, наприклад, для дисперсного б армування бетону, вироблюваний вузол має регульовану засувку, якою за допомогою електропривода встановлюється необхідний рівень розплаву. со З метою створення захисної плівки на поверхні ГВ, вони проходили хімобробку в камері 31. с Для одержання неорганічних тонкодисперсних лускатих часток (далі - луски) призначений один з патрубків 32, для зливу розплаву з фідера, до якого жорстко прикріплена телескопічна труба 33, друга труба 34 встановлена з можливістю пересування по першій трубі 33, верхній торець другої труби 34 призначений для забору розплаву з фідера 17, а нижній торець першої труби 33 призначений для випуску розплаву на робочу поверхню 35 обертового тонкоформуючого елемента 36. Тонкоформуючий елемент 36 виконаний у виді конуса,

Ф) вершина якого звернена до випускного отвору (патрубку) 32. ка Струмінь розплаву через отвір 32 попадає на робочу поверхню 35 обертового елемента 36, де під дією відцентрової сили перетворюється в тонку плівку. В момент сходу розплаву у виді тонкої плівки за допомогою бо Кільцевої дутьової голівки 37 з виходом 38, під дією потоку газу з виходу плівка розплаву у кромки поверхні твердіє. При цьому (одночасно) потік газів з виходу 39 диспергує затверділу плівку на багато лускатих часток.

Для регулювання товщини часток є привід, кінематичне зв'язаний із трубою 34.

В якості пристрою для механо-каталітичної активації використовували кульовий млин ШМ 900 х 1800, заповнений кварцовими кулями. При обертанні барабана кулі труться об його стінки І піднімаються на деяку 65 висоту, а потім вільно падають, подрібнюючи сировину ударами і стиранням. Здрібнювання сировини проводиться як мокрим, так і сухим способами. Причому в першому випадку суспензія вільно зливається через порожню цапфу, а в другому - здрібнений матеріал розвантажується через цапфу під дією власної ваги на завантажник мінералів 5. КМ використовується для модифікації сировини, доломітом, вапняком і їх сумішшю, а також іншими модифікаторами, наприклад, Сг2Оз, що приводить до збільшення міцності одержуваних пізніше

Високосилікатних волокон. Це можна пояснити утворенням абсорбційного шару модифікатора на поверхні мінералів, що сприяє утворенню абсорбційних і хімічних зв'язків між частками модифікатора і мінералів.

Гірські породи складаються з кристалів різної зернистості - друз. З метою їх руйнування звичайно і використовуються КМ, в яких друзи під дією ударів і обкатування кулями руйнуються.

В якості пристрою для механо-каталітичної обробки сировини використовували і дезінтегратор, в якому 7/0 бировина подрібнюється за рахунок швидко обертових пальців. Дезінтегратор типу УДА дозволяє при великій частоті обертання ротора створювати дефекти в структурі зерен мінералів, що приводить до збільшення реакційної здатності шихти і зменшенню часу варіння. При здрібнюванні сировини в дезінтеграторі протікають механохімічні процеси не тільки на свіжоутворених поверхнях, але й в об'ємі кристалів, що подрібнюються. Ці процеси, насамперед, полягають в утворенні великої кількості вакансій, що і приводить до зміни ряду фізичних /5 (механічних) і хімічних властивостей здрібнених кристалів. При цьому, наприклад, знижується точка плавлення кристалів кислої гірської породи і їх розчинність. Після механо-каталітичної обробки утворюється не просто здрібнена речовина з такими ж характеристиками, як вихідна речовина, а нова -з іншими фізичними і фізико-хімічними характеристиками.

Механо-каталітична обробка сировини проводилась в апаратах з вихровим шаром (АВШ), у яких здрібнювання й активацію проводили за рахунок обертових металевих тіл у магнітному полі. Великі частки 5іО» є в майбутньому розплаві центрами кристалізації і в майбутньому виробі концентраторами напружень, тому при здрібнюванні 510» в апараті АВШ добиваються активності не тільки за рахунок збільшення питомої поверхні, але і за рахунок збільшення дефектності решітки, причому, активність зростає не тільки на поверхні зразка, але й в обсязі часток, за рахунок утворення так званої "активної решітки", що виникає в результаті розриву зв'язку сч ов ЗІ - О, що в кінцевому рахунку приводить до зменшення часу варіння і збільшенню міцності й однорідності волокон. Встановлено, що в результаті механічної активації відбувається зниження температури твердофазних і) реакцій і здійснення реакцій, які без активації не спостерігалися. Механо-каталітична обробка кислих гірських порід дозволяє понизити температури плавлення, прискорити процес одержання гомогенного розплаву скла по складу і температурі, тим самим підготувати розплав для одержання високосилікатних неорганічних волокон з со зо високими експлуатаційними властивостями.

Приклад 1. Одержували безперервне волокно. Як гірську породу використовували дацит (Д). Перед со завантаженням Д в плавильну піч 6, фіг.2, його підігрівали до температури в середньому на 8102С і витримували Ге при цій температурі в середньому 10 хвилин до видалення хімічно зв'язаної води і вигоряння органічних складових. Потім сировину завантажували в дезінтегратор 4, подрібнювали до 15мкм і через завантажник 5 - 3з5 одержану шихту поступово подавали в піч б, де нагрівали до температури 21502С, з метою одержання ю аморфного (9695) розплаву. Непроплавлені частки (у більшості кварцити), виводили через патрубок 8. Наступну гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводили в усереднюваній камері 10 і фідері 17 при температурі 1420 - 17102С, після чого розплав надходив на вироблюваний пристрій 18, який встановлений над фільєрами 19 і через « які витягали безперервні волокна. Одержані волокна піддавали замаслюванню за допомогою пристрою 70 валкового типу 21, а потім волокно намотували на бобіни 22. Брали зразки волокна і піддавали випробуванням - с на міцність, термостійкість. Вимірювали діаметр волокон за ГОСТ 6943.2-79, проводили випробування на розтяг а відповідно до ГОСТ 6943.5-79. Хімічну стійкість волокон до 2М розчину НСІ визначали по втраті маси з поверхні "» 500Окв.см, при тригодинному кип'ятінні. Результати випробувань зведені в таблицю 2. В результаті випробувань було виявлено, що виготовлені пропонованим способом і на технологічній лінії безперервні волокна мали більш високі, ніж у виготовлених способом-прототипом, показники міцності при розтягу, термостійкість і хімостійкість. 1 Приклад 2. Одержували безперервне волокно. Поступали як у прикладі 1, але як сировину використовували о ріодацит. Властивості отриманих безперервних волокон представлені в таблиці (21, з якої видно, що одержані волокна по ряду параметрів перевершують волокна - прототипу. (о) Приклад 3. Одержували безперервне волокно. Як вихідну сировину брали граніт, його перед завантаженням со 50 У піч 6 підігрівали до температури 3502С і витримували при цій температурі 25 хвилин до розтріскування конгломератів, видалення пар води й окису вуглецю. Потім сировину піддавали механо-каталітичній активації в 42) дезінтеграторі 4 до одержання часток розміром не більше 1Омкм. Одержану сировину в печі 6 нагрівали до температури 245027 до одержання аморфного розплаву, в якому відсутні частки мінеральних фаз, що нерозплавилися. Гомогенізацію і стабілізацію проводили в горизонтальній усереднюваній камері і фідері при температурі 1500 - 17502С, далі розплав надходив на вироблюваний пристрій 18, де встановлені живильники з

ГФ! фільєрами 19, з яких витягали безперервні нитки.

Одержане безперервне волокно випробували на міцність, хімо- і термостійкість. Результати випробувань о представлені в таблиці (2). Як видно з таблиці 2, одержані волокна з граніту не уступають волокнам, отриманим по способу-прототипу. 60 Приклад 4. Одержували безперервне волокно. Поступали як у прикладі З, але як сировину використовували ріоліт. Характеристика одержаних безперервних волокон представлена в таблиці (21.

Приклад 5. Одержували безперервне волокно. Як вихідну сировину брали породу на основі піску з вмістом окису кремнію, що дорівнює чи перевищує 73905. Пісок у сировині складав від 60 до 9595 ваг, при цьому інший матеріал складався із суміші вапняку і доломіту. Оптимальною виявилася суміш, що містить від 70 до УОваг. 90 бо піску, при цьому найбільш переважна суміш з вмістом піску 75 - 8БбБваг. 95. Кількість суміші з вапняку і доломіту складає від 5 до 4Оваг 95. Бажано, щоб суміш містила від 10 до З0 ваг. 95, найбільш переважними межами суміші, що складається з вапняку і доломіту є 15 - 25ваг 95. Звичайно суміш містить-від 12 до 4О0ваг 95 вапняку і від 2 до 15ваг 95 доломіту. Бажано, щоб ці суміші містили від 14 до 30 ваг 95 вапняку і від З до 12ваг 95 доломіту. Найбільш переважними межами є 15 - 25 і 4 - 11ваг 95 відповідно. Одержану шихту підігрівали до температури 3502 і висушували протягом 40 хвилин до видалення гідротехнічної води і газоподібних включень, потім одержану сировину піддавали механо-каталітичній активації в апараті з вихровим шаром 4 до одержання часток піску розміром не більше 5мкм, далі сировину нагрівали в печі 6 до температури 23802 і витримували при цій температурі до руйнування зерен, кристалів порід Ї одержання аморфного розплаву, а гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводили в горизонтальній усереднюваній камері і фідері при 70 температурі 1440 - 17309С до одержання розплаву з в'язкістю 160 5 Пас. Потім розплав перетікав у вироблюваний пристрій, встановлений над фільєрами, з яких витягалося безперервне високосилікатне волокно.

Фізико-хімічні властивості неорганічних волокон, одержаних з модифікованих пісків представлені в таблиці 2, з якої видно, що одержані волокна не уступають волокнам, отриманим способом-прототипом.

Приклад 6. Одержували штапельні волокна. Поступали як у прикладі 1, але починаючи з етапу витяжки з 75 фільєрної пластини 23 за допомогою спеціального механізму 24, волокна потоком гарячих газів роздували в штапельні волокна (фіг.3). Властивості отриманих високосилікатних штапельних волокон представлені в таблиці 3.

Приклад 7. Одержували штапельні волокна. Поступали як у прикладі б, але як сировину використовували ріодацит. Властивості одержаних штапельних волокон представлені-в таблиці 3.

Приклад 8. Одержували штапельні волокна. Поступали як у прикладі б, але як сировину використовували граніт. Властивості одержаних штапельних високосилікатних волокон представлені в таблиці 3.

Приклад 9. Одержували штапельні волокна. Поступали як у прикладі б, але як сировину використовували ріоліт. Результати представлені в таблиці 3.

Приклад 10. Одержували штапельні волокна. Поступали як у прикладі б, але як сировину використовували Ге шихту, що складається на 75 - 8595 ваг з піску з вмістом ЗіО» рівним чи більшим 9595 і з 15 - 2595 вапняку і 4 - о 11ваг 95 доломіту. Результати представлені в таблиці 3.

Приклад 11. Одержували грубі волокна. Поступали як у прикладі 1, але починаючи з етапу витяжки волокна сформовані струмені розплаву витягаються у волокна за допомогою дутьового пристрою 27 (фіг.4) потоком стиснутого повітря. Грубі волокна осаджували в камері волокноосадження 28 і дробили на відрізки заданої (ее) довжини на пристрої 29. Технічні характеристики одержаних високосилікатних грубих волокон представлені в таблиці 4. Як видно з таблиці 4, одержані грубі волокна не уступають волокнам, отриманим со способом-прототипом. (Се)

Приклад 12. Одержували грубі волокна. Поступали як у прикладі 11, але як сировину використовували ріодацит. Властивості грубих волокон представлені в таблиці 4. о

Приклад 13. Одержували грубі волокна. Поступали як у прикладі 11, але як сировину використовували граніт. юю

Технічні характеристики одержаних грубих волокон представлені в таблиці 4.

Приклад 14. Одержували грубі волокна. Поступали як у прикладі 11, але як сировину використовували ріоліт.

Результати представлені в таблиці 4. «

Приклад 15. Одержували грубі волокна. Поступали як у прикладі 11, але як сировину використовували шихту, 470 що складається з піску і суміші вапняку і доломіту. Характеристики одержаних грубих волокон представлені в - с таблиці 4. а Приклад 16. Одержували тонкодисперсні лускаті частки. Для одержання тонкодисперсних лускатих часток "» поступали як у прикладі 1, але струмінь розплаву через отвір 32 подавали на робочу поверхню 35 обертового елемента Зб, де під дією відцентрової сили струмінь перетворюється в тонку плівку. В момент сходу з обертового елемента розплав у виді тонкої плівки за допомогою дутьової кільцевої голівки диспергувався на 1 велику кількість лускатих часток. Технічні характеристики високосилікатних лускатих часток, отриманих з о дациту, представлена в таблиці 5. Як видно з таблиці 5, одержані лускаті частки не уступають по якості лускатим часткам, одержаним способом-прототипом. (о) Приклад 17. Одержували тонкодисперсні лускаті частки. Поступали як у прикладі 16, але як сировину со 50 використовували ріодацит. Характеристики одержаних лускатих часток представлені в таблиці 5.

Приклад 1.8. Одержували тонкодисперсні лускаті частки. Поступали як у прикладі 16, але як сировину

ІЧ е) використовували граніт. Технічні характеристики лускатих часток із граніту представлені в таблиці 5.

Приклад 19. Одержували тонкодисперсні лускаті частки. Поступали яку прикладі 16, але як сировину використовували ріоліт. Результати випробувань представлені в таблиці 5.

Приклад 20. Одержували тонкодисперсні лускаті частки. Поступали як у прикладі 12, але як сировину використовували шихту, що складається з піску і суміші вапняку і доломіту. В результаті проведених о експериментів було збільшено виробництво тонкодисперсних часток заданої фракції. Товщину часток ко регулювали шляхом зміни рівня розплаву, що подавався на робочу поверхню 35 обертового елемента 36 за допомогою електропривода, кінематично зв'язаного з трубою 34 забору розплаву з фідера 17. Ступінь бо відхилення "К" часток по діаметру визначали як відношення малої осі еліпса частки до великої. Характеристики одержаних лускатих часток представлені в таблиці 5.

Одержане безперервне, штапельне, грубе волокна і лускаті частки піддавали дослідженням на кислотостійкість, термостійкість і випробуванням на міцність при розтягу. Результати випробувань представлені в таблицях МоМо 2, З, 4 і 5. 65 У результаті випробувань було виявлено, що продукція, виготовлена на пропонованих технологічних лініях відповідно до пропонованих способів мала показники кислотостійкості і міцності при розтягу такі, що перевищували аналогічні показники в продукції, виготовленій способами-прототипами, приблизно на 15 - 32965.

Таких показників вдалося досягти за рахунок створення умов для видалення з розплавів високотемпературних включень.

Пропоновані винаходи можуть бути використані і для роботи з іншими мінералами (ультраосновні, основні, середні і різновиди пісків), в яких температури матеріалу, що піддається витягуванню, нижче температур, що розглядаються в цьому винаході. 1 дяжк

В и ША росчня шко пехсти нст Ся ВС ПЕХ ВЕХТ ВЕС ВЕУ СЯ СІСТИ ІНІЙ

Дт од тп ннени ше шення поси носно Не ЕН СУЯ СЕНИК ве 01111771 ов) ві ; мкм Мпа год.) 90 с о 5 Піски з вмістом 5іО5» » 3,8 - 13,8 2350 91,1 600 - 720 со "ДИН уникав НО ПО ПО ПО КИ (б проти 017115 112ою111111вов 11111 віт (Се) о п/п|Показник властивостей шпательного волокна| Найменування, (номер) породи 0 (прототип ІС « не - х- короткочасно п с о

Ф

(4 Лугстіксть З неменше // ези ев вити вові во (ее)

ІЧ е)

Мо п/п Показник властивостей лускатих часток 000 Найменування, (номер) породи 0000 (Прототип св о о) (з Стйкстьвомнст(всзтодузь ев | ви | ви / еБ3 | 809 те" во "х - Берестовецьке родовище базальтів

Claims (20)

Формула винаходу

1. Спосіб виробництва безперервних неорганічних волокон з гірських порід, що включає операції бо завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі, витягування волокна, його замаслювання і намотування на бобіну, який відрізняється тим, що як гірську породу використовують дацит або ріодацит, а перед завантаженням гірської породи в плавильну піч її підігрівають до температури 700-910, витримують при цій температурі 5-15 хвилин до видалення хімічно зв'язаної води і вигоряння органічних складових, потім породу піддають механо-каталітичній активації до одержання часток з розміром не більше 15 мкм і нагрівають до температури 2105-22002С до одержання розплаву зі ступенем аморфності не менше 9655 і виділення з розплаву кварцитів, що не проплавилися, наступну гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять при температурі 1420-1710 «С до одержання розплаву з в'язкістю не менше 130 5Пас, а витягування волокон здійснюють із зони розплаву, яка 70 розташована нижче поверхневого шару.

2. Спосіб виробництва штапельних волокон з гірських порід, що включає операції завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі та одержання штапельного волокна з розплаву, що витікає з фільєри, який відрізняється тим, що як гірську породу використовують дацит або ріодацит, а перед завантаженням гірської породи в 75 плавильну піч її підігрівають до температури 700-910 і витримують при цій температурі 5-15 хвилин до видалення хімічно зв'язаної води і вигоряння органічних складових, потім породу піддають механо-каталітичній активації до одержання часток з розміром не більше 15 мкм і нагрівають до температури 2105-2200 до одержання розплаву зі ступенем аморфності не менше 9695 і виділення з розплаву кварцитів, що не проплавилися, наступну гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять при температурі 1420-1710 9С до одержання розплаву з в'язкістю не менше 130 5Пас, а одержання штапельного волокна здійснюють шляхом роздування розплаву, що витікає з фільєри.

3. Спосіб виробництва неорганічних тонкодисперсних лускатих часток з гірських порід, що включає операції завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі та одержання лускатих часток з розплаву, що витікає з фільєри, с 22 який відрізняється тим, що як гірську породу використовують дацит або ріодацит, а перед завантаженням Го) гірської породи в плавильну піч її підігрівають до температури 700-9102С і витримують при цій температурі 5-15 хвилин до видалення хімічно зв'язаної води і вигоряння органічних складових, потім породу піддають механо-каталітичній активації до одержання часток з розміром не більше 15 мкм і нагрівають до температури 2105-22002С до одержання розплаву зі ступенем аморфності не менше 9655 і виділення з розплаву кварцитів, що 09 3о не проплавилися, наступну гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять при температурі 1420-171096С до о одержання розплаву з в'язкістю не менше 1305Пас, а одержання лускатих часток здійснюють шляхом дроблення с струменя розплаву, що витікає з фільєри.

4. Спосіб виробництва безперервних неорганічних волокон з гірських порід, що включає операції (2 Зз5 Завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну ю стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі, витягування волокна, його замаслювання і намотування на бобіну, який відрізняється тим, що як гірську породу використовують граніт або ріоліт, породу перед завантаженням у плавильну піч підігрівають до температури 750-9502С і витримують при цій температурі 20-30 хвилин до розтріскування конгломератів і видалення парів води, потім породу піддають механо-каталітичній « активації до одержання часток розміром не більше 10 мкм і нагрівають до температури 2110-250090 до - с одержання аморфного розплаву, наступну гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять при температурі й 1500-17502С до одержання розплаву з в'язкістю не менше 1455Пас, а витягування волокон здійснюють із зони "» розплаву, яка розташована нижче поверхневого шару.

5. Спосіб виробництва штапельних волокон з гірських порід, що включає операції завантаження здрібненої прської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у ос фідері плавильної печі, одержання штапельного волокна з розплаву, що витікає з фільєри, який відрізняється тим, що як гірську породу використовують граніт або ріоліт, породу перед завантаженням у плавильну піч о підігрівають до температури 750-9502С7 і витримують при цій температурі 20-30 хвилин до розтріскування Ге») конгломератів і видалення парів води, потім породу піддають механо-каталітичній активації до одержання часток со 50 розміром не більше 10 мкм і нагрівають до температури 2110-2500 до одержання аморфного розплаву, наступну гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять у фідері плавильної печі при температурі 1500-17509С 42) до одержання розплаву з в'язкістю не менше 1455Пас, а одержання штапельного волокна здійснюють шляхом роздування розплаву, що витікає з фільєри.

6. Спосіб виробництва неорганічних тонкодисперсних лускатих часток з гірських порід, що включає операції 5о завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну ГФ! стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі та одержання лускатих часток з розплаву, що витікає з фільєри, який відрізняється тим, що як гірську породу використовують граніт або ріоліт, породу перед завантаженням у о плавильну піч підігрівають до температури 750-9502С і витримують при цій температурі 20-30 хвилин до розтріскування конгломератів і видалення парів води, потім породу піддають механо-каталітичній активації до 60 одержання часток розміром не більше 10 мкм і нагрівають до температури 2110-2500 С до одержання аморфного розплаву, наступну гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять у фідері плавильної печі при температурі 1500-1750 до одержання розплаву з в'язкістю не менше 145 5Пас, а одержання лускатих часток здійснюють шляхом дроблення струменя розплаву, що витікає з фільєри.

7. Спосіб виробництва безперервних неорганічних волокон з гірських порід, що включає операції бо завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі, витягування волокна, його замаслювання і намотування на бобіну, який відрізняється тим, що як гірську породу використовують породу на основі піску з вмістом окису кремнію, що дорівнює або перевищує 7395, перед завантаженням піску в плавильну піч його підігрівають до температури 100-450 і витримують при цій температурі 30-60 хвилин до видалення зв'язаної води і газоподібних включень, підігріту сировину піддають механо-каталітичній активації до одержання часток розміром не більше 5 мкм, потім сировину нагрівають до температури 2115-25502С і витримують її при цій температурі до одержання аморфного розплаву, гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять при температурі 1440-17302С до одержання розплаву з в'язкістю не менше 1605Пас, а витягування волокон здійснюють із зони 70 розплаву, яка розташована нижче поверхневого шару.

8. Спосіб виробництва штапельних волокон з гірських порід, що включає операції завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі, одержання штапельного волокна з розплаву, що витікає з фільєри, який відрізняється тим, що як гірську породу використовують породу на основі теку з вмістом окису кремнію, що дорівнює чи 75 перевищує 7395, перед завантаженням піску в плавильну піч його підігрівають до температури 100-450 220 і витримують при цій температурі 30-60 хвилин до видалення зв'язаної води і газоподібних включень, підігріту сировину піддають механо-каталітичній активації до одержання часток розміром не більше 5 мкм, потім сировину нагрівають до температури 2115-25502С і витримують її при цій температурі до одержання аморфного розплаву, гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять у фідері плавильної печі при температурі 1440-1730 20 до одержання розплаву з в'язкістю не менше 160 5Пас, а одержання штапельного волокна здійснюють шляхом роздування розплаву, що витікає з фільєри.

9. Спосіб виробництва неорганічних тонкодисперсних лускатих часток з гірських порід, що включає операції завантаження здрібненої гірської породи в плавильну піч, її плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі та одержання лускатих часток з розплаву, що витікає з фільєри, с який відрізняється тим, що як гірську породу використовують породу на основі піску з вмістом окису кремнію, (9 що дорівнює чи перевищує 7395, перед завантаженням піску в плавильну піч його підігрівають до температури 100-4502С і витримують при цій температурі 30-60 хвилин до видалення зв'язаної води і газоподібних включень, підігріту сировину піддають механо-каталітичній активації до одержання часток розміром не більше 5 мкм, потім сировину нагрівають до температури 2115-25502С і витримують її при цій температурі до одержання аморфного со 3о розплаву, гомогенізацію і стабілізацію розплаву проводять у фідері плавильної печі при температурі (ее) 1440-1730 до одержання розплаву з в'язкістю не менше 160 5Пас, а одержання лускатих часток здійснюють с шляхом дроблення струменя розплаву, що витікає з фільєри.

10. Технологічна лінія для здійснення способу за пп. 1, 4 або 7, яка містить дозатор гірської породи, | «в) з5 плавильну піч, фідер, забезпечений фільєрою з живильником, яка призначена для виходу безперервного ю волокна, механізми для нанесення замаслювача, намотування волокна на бобіну, збереження і складування одержуваного волокна, а також засоби контролю і керування технологічним процесом, яка відрізняється тим, що технологічна лінія доповнена пристроєм для механо-каталітичної обробки сировини, теплообмінником для попереднього підігріву гірської породи, встановленим на дозаторі, усереднювальною камерою, що містить « 70 Корпус, дно, кришку, регульовані засувки на її вході і на виході, призначеною для гомогенізації і з с стабілізації розплаву, нагрівачем фільєри, причому вхід пристрою для механо-каталітичної обробки сировини з'єднаний з виходом дозатора гірської породи, а вихід пристрою - із входом плавильної печі, вихід якої :з» з'єднаний із входом усереднювальної камери, вихід усереднювальної камери з'єднаний з фідером, забезпеченим фільєрою, що підігрівається.

11. Технологічна лінія для здійснення способу за пп. 2, 5 або 8, яка містить дозатор гірської породи, с плавильну піч, фільєру, призначену для виходу штапельного волокна, механізми для збереження і складування одержуваного штапельного волокна, а також засоби контролю і керування технологічним процесом, о яка відрізняється тим, що технологічна лінія доповнена пристроєм для механо-каталітичної обробки сировини, ФО теплообмінником для попереднього підігріву гірської породи, встановленим на дозаторі, і засобами для роздування струменя розплаву, що витікає з фільєри, причому вхід пристрою для механо-каталітичної обробки (о) сировини з'єднаний з виходом дозатора гірської породи, а вихід пристрою - із входом плавильної печі, вихід со якої з'єднаний з фільєрою.

12. Технологічна лінія для здійснення способу за пп. 3, б або 9, що містить дозатор гірської породи, плавильну піч, фільєру, призначену для виходу високосилікатних неорганічних тонкодисперсних лускатих часток, механізми для збереження і складування одержуваних високосилікатних неорганічних тонкодисперсних лускатих часток, а також засоби контролю і керування технологічним процесом, яка відрізняється тим, що технологічна (Ф) лінія доповнена пристроєм для механо-каталітичної обробки сировини, теплообмінником для попереднього ГІ підігріву гірської породи, встановленим на дозаторі, і засобами для дроблення струменя розплаву, що витікає з фільєри, причому вхід пристрою для механо-каталітичної обробки сировини з'єднаний з виходом дозатора во гірської породи, а вихід пристрою - із входом плавильної печі, вихід якої з'єднаний з фільєрою.

13. Безперервне волокно, виготовлене з природних матеріалів гірських порід способом за п. 1, яке відрізняється тим, що виготовлене з дациту або ріодациту.

14. Безперервне волокно, виготовлене з природних матеріалів гірських порід способом за п. 4, яке відрізняється тим, що виготовлене з граніту або ріоліту. 65

15. Безперервне волокно, виготовлене з природних матеріалів гірських порід способом за п. 7, яке відрізняється тим, що виготовлене з піску з вмістом окису кремнію, який дорівнює чи перевищує 73905.

16. Штапельне волокно, виготовлене з природних матеріалів гірських порід способом за п. 2, яке відрізняється тим, що воно виготовлене з дациту або ріодациту.

17. Штапельне волокно, виготовлене з природних матеріалів гірських порід способом за п. 5, яке відрізняється тим, що воно виготовлене з граніту або ріоліту.

18. Штапельне волокно, виготовлене з природних матеріалів гірських порід способом за п. 8, яке відрізняється тим, що воно виготовлене з піску з вмістом окису кремнію, який дорівнює чи перевищує 7390.

19. Неорганічні тонкодисперсні лускаті частки, виготовлені з природних матеріалів гірських порід способом за п. З, які відрізняються тим, що вони виготовлені з дациту або ріодациту. 70

20. Неорганічні тонкодисперсні лускаті частки, виготовлені з природних матеріалів гірських порід способом за п. 6, які відрізняються тим, що вони виготовлені з граніту або ріоліту.

21. Неорганічні тонкодисперсні лускаті частки, виготовлені з природних матеріалів гірських порід способом за п. 9, які відрізняються тим, що вони виготовлені з піску з вмістом окису кремнію, який дорівнює чи перевищує

739. с щі 6) (ее) (ее) (Се) «в) І в)

- . и? 1 («в) (о) (ее) ІЧ е) іме) 60 б5