RU2211811C2 - Способ получения пористых стекломатериалов из нерудного сырья - Google Patents
Способ получения пористых стекломатериалов из нерудного сырьяInfo
- Publication number
- RU2211811C2 RU2211811C2 RU2001115143A RU2001115143A RU2211811C2 RU 2211811 C2 RU2211811 C2 RU 2211811C2 RU 2001115143 A RU2001115143 A RU 2001115143A RU 2001115143 A RU2001115143 A RU 2001115143A RU 2211811 C2 RU2211811 C2 RU 2211811C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cao
- sio
- materials
- melt
- raw materials
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 title 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 24
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical group [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 18
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 17
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 claims description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 3
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 abstract 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000011494 foam glass Substances 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 aluminum carbides Chemical class 0.000 description 1
- NWXHSRDXUJENGJ-UHFFFAOYSA-N calcium;magnesium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Mg+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O NWXHSRDXUJENGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052637 diopside Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к области переработки нерудного сырья в пористые теплоизоляционные материалы для строительной индустрии и при производстве фильтрующих материалов. Технический результат изобретения - расширение интервала вспенивающихся составов из расплавов нерудного сырья. Способ получения пористых стекломатериалов заключается в следующем. В шихте состава, мас. %: SiO2 39,78-53,7; CaO 39,95-51,45; Al2O3 3,37-5,76; Fe2O3 0,05-0,8; MgO 0,4-1,21; SO3 0,26-0,32; Na2O 0,04-0,37; K2O 0,1-0,53 доводят содержание углерода до 1 мас.% и плавят в восстановительной среде. Затем силикатную часть расплава охлаждают в режиме термоудара простым отливом в воду. Согласно изобретению содержание оксида кальция в шихте доводят до массового отношения SiO2/CaO, равного 0,70-1,0. 1 з.п. ф-лы.
Description
Настоящее изобретение относится к области переработки нерудного сырья в пористые теплоизоляционные материалы для строительной индустрии и при производстве фильтрующих материалов.
Известен способ получения пеностекла из нерудного сырья (а.с. 1654278 А1), заключающийся в том, что шихту в составе измельченных до размера частиц менее 1,25 мм диопсидовых и кварцевых пород, пирита и угля с размером частиц менее 0,06 мм, смешивают и плавят при температуре 1450-1470oС в течение 2 часов, затем расплав выливают на движущуюся металлическую сетку, погруженную в воду на глубину 0,1-1,5 см. В случае несоблюдения глубины погружения сетки в воду вспенивание вообще не наблюдается. Этим способом получают пеностекло со средней плотностью 80-100 кг/м3, которое отделяют от основной массы тяжелых остеклованных частей, образованных в нижних частях воды при быстром охлаждении. Отсутствие вспенивания расплава на глубине более 1,5 см свидетельствует о высоком значении вязкости расплава и большой скорости ее изменения в области температур вспенивания. Т.е. рассматриваемый состав имеет значительный градиент вязкости в области температур вспенивания, что не соответствует условиям устойчивого пенообразования. Необходимость такого жесткого соблюдения условий погружения расплава в воду и образование сероводорода по реакции:
ограничивают использование описанного способа.
ограничивают использование описанного способа.
В известном способе получения пористых материалов из рудного сырья - мартеновские шлаки (патент РФ 2132306) в шихте следующего состава, мас.%: SiO2 20-25; CaO 25-40; Al2O3 2-8; MgО 7-15; MnО 5-10; FeО 12-18; Fe2O3 - 3-5; P2O5 0,3-0,7; Na2О 0,3-0,5; K2О 0,15-0,5; TiO2 0,2-0,5; SO3 0,05-0,09; доводят содержание углерода до 3 мас.% и плавят в восстановительной среде. Затем силикатную часть расплава охлаждает в режиме термоудара. Согласно изобретению содержание оксида кремния в шихте доводят до массового отношения SiO2/СаО, равного 1-2. В данном способе восстановление закиси железа, образование карбидов кальция и алюминия в процессе восстановительной плавки, наличие Р2О5 в силикатной части расплава приводит к понижению основности силикатной части расплава и перераспределении серы в металл. При охлаждении силикатной части расплава простым отливом в воду получается пористый стекломатериал с насыпной плотностью 50-100 кг/м3, в которой эмиссии сероводорода не наблюдается. Данный способ выбран в качестве прототипа по максимальному совпадению существенных признаков.
Целью заявляемого изобретения является расширение интервала вспенивающихся составов из расплавов нерудного сырья.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения пористых стекломатериалов из нерудного сырья, заключающемся в том, что в шихте следующего состава, мас. %: SiO2 39,78-53,7; CaO 39,95-51,45; Al2O3 3,37-5,76; Fe2O3 0,05-0,8; MgО 0,4-1,21; SO3 0,26-0,32; Na2О 0,04-0,37; K2О 0,1-0,53 доводят содержание углерода до 1 мac.% и плавят в восстановительной среде. Затем силикатную часть расплава охлаждает в режиме термоудара простым отливом в воду. Согласно изобретению содержание оксида кальция в шихте доводят до массового отношения SiО2/СаО, равного 0,7-1,0.
Сущность заявляемого способа заключается в том, что за счет изменения соотношения оксидов SiО2/СаО в шихте увеличивается температурный интервал, в котором наблюдается наименьший градиент вязкости в области температур вспенивания. Вспенивание происходит за счет взаимодействия карбидов кальция, алюминия и кремния, образующихся в процессе восстановительной плавки, с водой.
Кроме того, за счет образования карбидов происходит понижение основности силикатной части расплава и перераспределение серы в металлическую и газовую фазы. При охлаждении силикатной части расплава в полученном пористом теплоизоляционном материале эмиссии сероводорода не наблюдается.
Ниже предлагаемый способ получения пористых стекломатериалов из нерудного сырья поясняется конкретными примерами его осуществления.
Пример 1. 40 кг шихты из нерудного сырья состава, мас.%: SiO2 45,4; Al2O3 4,97; Fe2O3 0,8; CaO 45,4; MgО - 1,21; SO3 - 0,32; Na2О - 0,37; K2О 0,53 с соотношением SiО2/СаО = 1,0 вводят 1 мас.% углерода и плавят в восстановительной среде при температуре 1580-1650oС в течение двух часов. Затем полученную силикатную часть расплава охлаждает отливом в воду, а металлическую часть сливает в изложницы. При этом происходит вспенивание силикатной части расплава. Полученный материал с насыпной плотностью 70 кг/м3 помещают в сосуд и измеряют эмиссию сероводорода, которая не обнаруживается.
Пример 2. В 48 кг шихты из нерудного сырья состава, мас.%: SiO2 46,73; Al2O3 3,37; Fe2O3 0,1; CaO 47,7; MgО 0,49; SO3 0,26; Na2О 0,15; K2О 0,2 с соотношением SiО2/СаО = 0,98 вводят 1 мас.% углерода и плавят в восстановительной среде при температуре 1580-1650oС в течение двух часов. Затем полученную силикатную часть расплава охлаждают отливом в воду, а металлическую часть расплава сливают в изложницы. При этом происходит вспенивание силикатной части расплава. Полученный материал с насыпной плотностью 34 кг/м3 помещают в сосуд и измеряют эмиссию сероводорода, которая не обнаруживается.
Пример 3. В 56 кг шихты из нерудного сырья состава, мас.%: SiO2 43,26; Al2O3 4,0; Fe2O3 0,23; CaO 50,6; MgО 0,48; SO3 0,29; Na2О 0,04; K2О 0,1 с соотношением SiО2/СаО = 0,86 вводят 1 мас.% углерода, плавят и охлаждают аналогично примеру 1. Полученный материал с насыпной плотностью 69 кг/м3 помещает в сосуд и измеряют эмиссию сероводорода, которая не обнаруживается.
Пример 4. В 93,6 кг шихты из нерудного сырья состава, мас.%: SiO2 39,78; Al2O3 5,76; Fe2O3 - 0,19; CaO 51,45; MgО 1,21; SO3 0,31; Na2О 0,2; K2О 0,1 с соотношением SiО2/СаО = 0,77 вводят углерод 1 мас.%, плавят и охлаждают аналогично примеру 1 и 2. Полученный материал с насыпной плотностью 72 кг/м3 помещают в сосуд и измеряют эмиссию сероводорода, которая не обнаруживается.
Claims (2)
- Способ получения пористых стекломатериалов с насыпной плотностью 30-100 кг/м3 из нерудного сырья путем плавления шихты, включающей SiO2, CaO, Al2O3, MgО, Fe2O3, SO3, Na2О, K2О в восстановительной среде, причем перед плавлением содержание углерода доводят до 1 мас. %, и последующего охлаждения силикатной части расплава в режиме термоудара, отличающийся тем, что содержание оксида кальция в шихте доводят до массового отношения SiО2/СаО, равного 0,7-1,0, при следующем содержании компонентов, мас. %: SiO2 39,78-53,7; CaO 39,95-51,45; Al2O3 3,37-5,76; Fe2O3 0,05-0,8; MgO 0,4-1,21; SO3 0,26-0,32; Na2O 0,04-0,37; K2O 0,1-0,53.
- 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что металлическую часть расплава выливают в изложницы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001115143A RU2211811C2 (ru) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | Способ получения пористых стекломатериалов из нерудного сырья |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001115143A RU2211811C2 (ru) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | Способ получения пористых стекломатериалов из нерудного сырья |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001115143A RU2001115143A (ru) | 2003-05-27 |
| RU2211811C2 true RU2211811C2 (ru) | 2003-09-10 |
Family
ID=29776737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001115143A RU2211811C2 (ru) | 2001-06-04 | 2001-06-04 | Способ получения пористых стекломатериалов из нерудного сырья |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2211811C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2365546C2 (ru) * | 2007-10-17 | 2009-08-27 | СПЕЦИАЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ БЮРО "НАУКА" КРАСНОЯРСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (СКТБ "Наука" КНЦ СО РАН) | Способ получения пористого стекломатериала с низким содержанием марганца из бедных и высокофосфористых марганцевых руд |
| RU2533511C1 (ru) * | 2013-08-05 | 2014-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" | Способ получения пористого стекломатериала из редкометальных руд |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0276921A1 (en) * | 1987-01-12 | 1988-08-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Glass microbubbles |
| RU2051869C1 (ru) * | 1991-06-26 | 1996-01-10 | Лидия Константиновна Казанцева | Шихта для получения пеностекла |
| RU2132306C1 (ru) * | 1998-07-20 | 1999-06-27 | Павлов Вячеслав Фролович | Способ получения пористых стекломатериалов из мартеновских шлаков |
-
2001
- 2001-06-04 RU RU2001115143A patent/RU2211811C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0276921A1 (en) * | 1987-01-12 | 1988-08-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Glass microbubbles |
| RU2051869C1 (ru) * | 1991-06-26 | 1996-01-10 | Лидия Константиновна Казанцева | Шихта для получения пеностекла |
| RU2132306C1 (ru) * | 1998-07-20 | 1999-06-27 | Павлов Вячеслав Фролович | Способ получения пористых стекломатериалов из мартеновских шлаков |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ДЕМИДОВИЧ Б.К. Производство и применение пеностекла. - Минск: Наука и техника, 1972, с.302. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2365546C2 (ru) * | 2007-10-17 | 2009-08-27 | СПЕЦИАЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ БЮРО "НАУКА" КРАСНОЯРСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (СКТБ "Наука" КНЦ СО РАН) | Способ получения пористого стекломатериала с низким содержанием марганца из бедных и высокофосфористых марганцевых руд |
| RU2533511C1 (ru) * | 2013-08-05 | 2014-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" | Способ получения пористого стекломатериала из редкометальных руд |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109292779A (zh) | 一种用高硅废料造渣精炼生产高纯硅/硅合金的方法 | |
| CN102039386A (zh) | 一种连铸用结晶器保护渣以及低合金钢板坯连铸的方法 | |
| CN111004041B (zh) | 一种以铝铬渣为主料的钢包包底浇注料及其制备方法 | |
| CN103693977A (zh) | 一种以废旧滑板制备的摆动流槽用再生浇注料及制备方法 | |
| ES2767798T3 (es) | Procedimiento para la producción de lana de roca y de fundido recuperable | |
| CN109579525A (zh) | 制备高纯净高锰钢的系统 | |
| JP3437153B2 (ja) | カルシウムアルミネート系脱硫剤 | |
| CN100494413C (zh) | 一种铁水脱硫预处理炉渣改性剂及其制备方法 | |
| WO1994011540A1 (fr) | Procede de production d'alliage avec des dechets d'aluminium | |
| CN106493321A (zh) | 炼钢用中间包覆盖剂及其制备方法 | |
| RU2211811C2 (ru) | Способ получения пористых стекломатериалов из нерудного сырья | |
| CN107400783A (zh) | 一种高纯镁精炼剂及高纯镁精炼工艺 | |
| US4167418A (en) | Protective coating for metal ingot molds and cores | |
| CN109776100A (zh) | 真空感应熔炼用涂层 | |
| JP4127739B2 (ja) | アルミニウム合金溶湯用フィルター | |
| CN116064975A (zh) | 一种精炼渣的处理方法、破碎渣及其应用 | |
| WO2013015690A1 (en) | Method and device for treating a molten slag | |
| CN109593899A (zh) | 钢水精炼炉熔渣剂的生产工艺 | |
| CN109487038A (zh) | 高锰钢纯净化处理用造渣材料 | |
| US4349381A (en) | Recovery of heavy metals from spent alumina | |
| US4430441A (en) | Cold setting sand for foundry moulds and cores | |
| CN114015902A (zh) | 一步法生产钒铝合金的方法 | |
| CN110039012B (zh) | 一种铸钢冒口覆盖剂及其制备和使用方法 | |
| CN114891955A (zh) | 一种发热型钢铁熔液覆盖剂及其制备方法和应用 | |
| JP4394080B2 (ja) | ジルコニア質耐火物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20100701 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120605 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130220 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150605 |