[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2537304C1 - Method of obtaining porous glass materials - Google Patents

Method of obtaining porous glass materials Download PDF

Info

Publication number
RU2537304C1
RU2537304C1 RU2013145168/03A RU2013145168A RU2537304C1 RU 2537304 C1 RU2537304 C1 RU 2537304C1 RU 2013145168/03 A RU2013145168/03 A RU 2013145168/03A RU 2013145168 A RU2013145168 A RU 2013145168A RU 2537304 C1 RU2537304 C1 RU 2537304C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cao
sio
melt
mgo
tio
Prior art date
Application number
RU2013145168/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Павлович Мельников
Василий Филиппович Шабанов
Вячеслав Фролович Павлов
Константин Сергеевич Иванов
Original Assignee
Владимир Павлович Мельников
Василий Филиппович Шабанов
Вячеслав Фролович Павлов
Константин Сергеевич Иванов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Павлович Мельников, Василий Филиппович Шабанов, Вячеслав Фролович Павлов, Константин Сергеевич Иванов filed Critical Владимир Павлович Мельников
Priority to RU2013145168/03A priority Critical patent/RU2537304C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2537304C1 publication Critical patent/RU2537304C1/en

Links

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: charge, based on siliceous rocks is prepared and a ratio SiO2/CaO is brought to 0.75-1.04. The charge is melted at a temperature of 1500-1550°C, with the further content of components, wt %: SiO2 - 40.1-47, CaO - 44.9-53.2, Al2O3 - 2-15, MgO - 0.8-4, Fe2O3 - 0.2-5, Na2O - 0.6-1.5, K2O - 0.6-1.5, TiO2 - 0.2-1.5, SO3 - 0.01-0.3.
EFFECT: reduction of the charge melting temperature and time.
2 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к области переработки нерудного кремнистого сырья (диатомиты, трепелы, опоки) в пористые теплоизоляционные стекломатериалы, используемые в строительной индустрии и при производстве фильтрующих материалов.The invention relates to the field of processing non-metallic siliceous raw materials (diatomites, tripoli, flasks) into porous heat-insulating glass materials used in the construction industry and in the production of filter materials.

Благодаря осадочному происхождению кремнистые породы широко распространены по всему миру. Например, запасы кремнистых пород севера Тюменской области в районах городов Новый Уренгой и Салехард (Уренгойская силиконовая подкова) насчитывают около 110 млрд. тонн [Нестеров И.И., Генералов П.П., Подсосова Л.Л. Западно-Сибирская провинция кремнисто-опаловых пород, Советская геология, 1984, №3].Due to sedimentary origin, siliceous rocks are widespread throughout the world. For example, stocks of siliceous rocks in the north of the Tyumen region in the areas of the cities of Novy Urengoy and Salekhard (Urengoy silicone horseshoe) account for about 110 billion tons [Nesterov II, Generalov PP, Podsosova L.L. West Siberian province of siliceous-opal rocks, Soviet Geology, 1984, No. 3].

Известен способ получения пористых стекломатериалов [1. Патент Российской Федерации №2211811, МПК7 C03C 11/00, 2003] с насыпной плотностью 30-100 кг/м3 из нерудного сырья путем плавления шихты, включающей следующие компоненты, 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. Плавление ведут в восстановительной среде, а последующее охлаждение силикатной части расплава проводят в режиме «термоудара».A known method of producing porous glass materials [1. Patent of the Russian Federation No. 2211811, IPC 7 C03C 11/00, 2003] with a bulk density of 30-100 kg / m3 from nonmetallic raw materials by melting the mixture, including the following components, wt.%: SiO 2 39.78-53.7; CaO 39.95-51.45; Al 2 O 3 3.37-5.76; Fe 2 O 3 0.05-0.8; MgO 0.4-1.21; SO 3 0.26-0.32; Na 2 O 0.04-0.37; K 2 O 0.1-0.53. Melting is carried out in a reducing medium, and the subsequent cooling of the silicate part of the melt is carried out in the "thermal shock" mode.

Недостатком способа является то, что при таком соотношении окислов требуется перегрев расплава для более глубокого разделения металлической и силикатной частей расплава.The disadvantage of this method is that with this ratio of oxides, overheating of the melt is required for a deeper separation of the metal and silicate parts of the melt.

Известен способ получения стекломатериалов с насыпной плотностью 45-100 кг/м3 из мартеновских шлаков [2. Патент Российской Федерации №2132306, МПК6 C03C 11/00, 1999] путем плавления шихты при следующем содержании компонентов, мас.%: SiO2 - 20-25, CaO - 25-40, Al2O3 - 2-8, MgO - 7-15, MnO - 5-10, FeO - 12-18, F2O3 - 3-5, P2O5 - 0,3-0,7, Na2O - 0,3-0,5, K2O - 0,15-0,5, TiO2 - 0,2-0,5, SO3 - 0,05-0,09. Шихту плавят в восстановительной среде в течение часа при температуре 1580-1610°C, а затем полученный расплав "термоударом" охлаждают до образования стекломатериала.A known method of producing glass materials with a bulk density of 45-100 kg / m3 from open-hearth slag [2. Patent of the Russian Federation No. 2132306, IPC 6 C03C 11/00, 1999] by melting the mixture with the following components, wt.%: SiO 2 - 20-25, CaO - 25-40, Al 2 O 3 - 2-8, MgO - 7-15, MnO - 5-10, FeO - 12-18, F 2 O 3 - 3-5, P 2 O 5 - 0.3-0.7, Na 2 O - 0.3-0.5 , K 2 O - 0.15-0.5, TiO 2 - 0.2-0.5, SO 3 - 0.05-0.09. The mixture is melted in a reducing medium for an hour at a temperature of 1580-1610 ° C, and then the resulting melt is "thermally shocked" cooled to the formation of glass material.

Основным недостатком известного способа являются высокие энергозатраты на его проведение.The main disadvantage of this method is the high energy consumption for its implementation.

В основу заявленного изобретения положена задача разработки способа получения пористого стекломатериала из кремнистых пород со сниженными энергозатратами.The claimed invention is based on the task of developing a method for producing porous glass material from siliceous rocks with reduced energy consumption.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения пористых стекломатериалов из кремнистых пород путем плавления шихты, включающей SiO2, CaO, Al2O3, MgO, Fe2O3, Na2O, K2O, TiO2, SO3 в восстановительной среде, и последующего охлаждения силикатной части расплава в режиме "термоудара", содержание CaO в шихте доведено до массового отношения SiO2/CaO, равного 0,75-1,04, а шихту плавят при температуре 1500-1550°C в течение 55±10 минут, при следующем содержании компонентов, мас.%: SiO2 - 40,1-47, CaO - 44,9-53,2, Al2O3 - 2-15, MgO - 0,8-4, Fe2O3 - 0,2-5, Na2O - 0,6-1,5, K2O - 0,6-1,5, TiO2 - 0,2-1,5, SO3 - 0,01-0,3.The problem is solved in that in the method for producing porous glass materials from siliceous rocks by melting a mixture comprising SiO 2 , CaO, Al 2 O 3 , MgO, Fe 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O, TiO 2 , SO 3 in reduction medium, and subsequent cooling of the silicate part of the melt in the "thermal shock" mode, the CaO content in the mixture is brought to a SiO 2 / CaO mass ratio of 0.75-1.04, and the mixture is melted at a temperature of 1500-1550 ° C for 55 ± 10 minutes, with the following content of components, wt.%: SiO 2 - 40.1-47, CaO - 44.9-53.2, Al 2 O 3 - 2-15, MgO - 0.8-4, Fe 2 O 3 - 0.2-5, Na 2 O - 0.6-1.5, K 2 O - 0.6-1.5, TiO 2 - 0.2-1.5, SO 3 - 0, 01-0.3.

Металлическую часть расплава выливают в изложницу.The metal part of the melt is poured into the mold.

Сущность заявляемого способа заключается в том, что более высокое по сравнению с прототипом содержание в составе кремнистых пород окислов Na2O и K2O приводит к снижению температур плавления шихты и образования карбида кремния в расплаве, взаимодействие которого с водой в процессе выработки расплава, обуславливает его вспенивание. Снижение температуры и времени плавления шихты способствуют снижению энергозатрат по сравнению с прототипом. Нижепредлагаемый способ получения пористых стекломатериалов из диатомита поясняется конкретными примерами его осуществления.The essence of the proposed method lies in the fact that the higher in comparison with the prototype the content in the composition of siliceous rocks of oxides of Na 2 O and K 2 O leads to a decrease in the melting temperature of the mixture and the formation of silicon carbide in the melt, the interaction of which with water in the process of generating the melt, its foaming. The decrease in temperature and melting time of the mixture contribute to lower energy consumption compared to the prototype. The following method for producing porous glass materials from diatomite is illustrated by specific examples of its implementation.

Пример 1. В 200 г шихты из диатомита состава, мас.%: SiO2 - 40,1; CaO - 53,2; Al2O3 - 3,7; MgO - 0,9; Fe2O3 - 0,3; NaO - 0,7; K2O - 0,5; TiO2 - 0,4; SO3 - 0,2 с соотношением SiO2/CaO=0,75 вводят 0,5 мас.% углерода и плавят в восстановительной среде при температуре 1500-1550°C в течение 50 минут. Затем полученную силикатную часть расплава охлаждают отливом в воду, при этом происходит вспенивание силикатной части расплава, а металлическую часть сливают в изложницу. Полученный материал имеет насыпную плотность 125 кг/м3.Example 1. In 200 g of a mixture of diatomite composition, wt.%: SiO 2 - 40.1; CaO - 53.2; Al 2 O 3 - 3.7; MgO - 0.9; Fe 2 O 3 - 0.3; NaO - 0.7; K 2 O - 0.5; TiO 2 0.4; SO 3 - 0.2 with a ratio of SiO 2 / CaO = 0.75, 0.5 wt.% Of carbon is introduced and melted in a reducing medium at a temperature of 1500-1550 ° C for 50 minutes. Then, the obtained silicate part of the melt is cooled by reflux into water, in this case, the silicate part of the melt is foamed, and the metal part is poured into the mold. The resulting material has a bulk density of 125 kg / m 3 .

Пример 2. В 200 г шихты состава, мас.%: SiO2 - 44,1; CaO - 47,8; Al2O3 - 4,8; MgO - 1,0; Fe2O3 - 0,4; Na2O - 0,6; K2O - 0,6; TiO2 - 0,5; SO3 - 0,2, вводят 1 мас.% углерода и доводят отношение SiO2/CaO до 0,92, плавят в восстановительной среде при температуре 1500-1550°C в течение 50 минут. Затем полученную силикатную часть расплава охлаждают отливом в воду, при этом происходит вспенивание расплава, а металлическую часть сливают в изложницу. Полученный материал имеет насыпную плотность 69 кг/м3.Example 2. In 200 g of the mixture composition, wt.%: SiO 2 - 44.1; CaO 47.8; Al 2 O 3 - 4.8; MgO - 1.0; Fe 2 O 3 - 0.4; Na 2 O - 0.6; K 2 O - 0.6; TiO 2 - 0.5; SO 3 - 0.2, 1 wt.% Carbon is introduced and the SiO 2 / CaO ratio is adjusted to 0.92, melted in a reducing medium at a temperature of 1500-1550 ° C for 50 minutes. Then, the obtained silicate part of the melt is cooled by reflux into water, and the melt is foaming, and the metal part is poured into the mold. The resulting material has a bulk density of 69 kg / m 3 .

Пример 3. В 200 г шихты состава, мас.%: SiO2 - 47,0; CaO - 44,9; Al2O3 - 4,6; MgO - 1,2; Fe2O3 - 0,4; Na2O - 0,7; K2O - 0,5; TiO2 - 0,5; SO3 - 0,2, доводят отношение SiO2/CaO до 1,04, вводят углерод, плавят и охлаждают аналогично примеру 2. Полученный материал имеет насыпную плотность 88 кг/м3.Example 3. In 200 g of the mixture composition, wt.%: SiO 2 - 47.0; CaO - 44.9; Al 2 O 3 - 4.6; MgO - 1.2; Fe 2 O 3 - 0.4; Na 2 O - 0.7; K 2 O - 0.5; TiO 2 - 0.5; SO 3 - 0.2, the ratio of SiO 2 / CaO is adjusted to 1.04, carbon is introduced, melted and cooled as in Example 2. The resulting material has a bulk density of 88 kg / m 3 .

Пример 4. В 200 г шихты состава, мас.%: SiO2 - 47,0; CaO - 43,5; Al2O3 - 5,8; MgO - 1,4; Fe2O3 - 0,4; Na2O - 0,7; K2O - 0,5; TiO2 - 0,5; SO3 - 0,2, доводят отношение SiO2/CaO до 1,1, вводят углерод, плавят и охлаждают аналогично примеру 2. Полученный расплав имеет большую вязкость и исключает возможность охлаждения его в режиме "термоудара".Example 4. In 200 g of the mixture composition, wt.%: SiO 2 - 47.0; CaO 43.5; Al 2 O 3 - 5.8; MgO - 1.4; Fe 2 O 3 - 0.4; Na 2 O - 0.7; K 2 O - 0.5; TiO 2 - 0.5; SO 3 - 0.2, the ratio of SiO 2 / CaO is adjusted to 1.1, carbon is introduced, melted and cooled as in Example 2. The obtained melt has a high viscosity and excludes the possibility of cooling it in the "thermal shock" mode.

Claims (2)

1. Способ получения пористых стекломатериалов из кремнистых пород путем плавления шихты, включающей SiO2, CaO, Al2O3, MgO, Fe2O3, Na2O, K2O, TiO2, SO3 в восстановительной среде, и последующего охлаждения силикатной части расплава в режиме "термоудара", отличающийся тем, что содержание CaO в шихте доведено до массового отношения SiO2/CaO, равного 0,75-1,04, а шихту плавят при температуре 1500-1550°C, при следующем содержании компонентов, мас.%: SiO2 - 40,1-47, CaO - 44,9-53,2, Al2O3 - 2-15, MgO - 0,8-4, Fe2O3 - 0,2-5, Na2O - 0,6-1,5, K2O - 0,6-1,5, TiO2 - 0,2-1,5, SO3 - 0,01-0,3.1. The method of obtaining porous glass materials from siliceous rocks by melting the mixture, including SiO 2 , CaO, Al 2 O 3 , MgO, Fe 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O, TiO 2 , SO 3 in a reducing medium, and subsequent cooling the silicate part of the melt in the "thermal shock" mode, characterized in that the CaO content in the charge is brought to a SiO 2 / CaO mass ratio of 0.75-1.04, and the charge is melted at a temperature of 1500-1550 ° C, with the following content components, wt.%: SiO 2 - 40.1-47, CaO - 44.9-53.2, Al 2 O 3 - 2-15, MgO - 0.8-4, Fe 2 O 3 - 0.2 -5, Na 2 O - 0.6-1.5, K 2 O - 0.6-1.5, TiO 2 - 0.2-1.5, SO 3 - 0.01-0.3. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что металлическую часть расплава выливают в изложницу. 2. The method according to claim 1, characterized in that the metal part of the melt is poured into the mold.
RU2013145168/03A 2013-10-08 2013-10-08 Method of obtaining porous glass materials RU2537304C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013145168/03A RU2537304C1 (en) 2013-10-08 2013-10-08 Method of obtaining porous glass materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013145168/03A RU2537304C1 (en) 2013-10-08 2013-10-08 Method of obtaining porous glass materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2537304C1 true RU2537304C1 (en) 2014-12-27

Family

ID=53287657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013145168/03A RU2537304C1 (en) 2013-10-08 2013-10-08 Method of obtaining porous glass materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2537304C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2051869C1 (en) * 1991-06-26 1996-01-10 Лидия Константиновна Казанцева Charge for manufacture of foam glass
RU2132306C1 (en) * 1998-07-20 1999-06-27 Павлов Вячеслав Фролович Method of producing porous glass materials from open-hearth furnace slags
RU2192397C2 (en) * 2000-10-26 2002-11-10 Специальное конструкторско-технологическое бюро "Наука" Красноярского научного центра СО РАН Method of making porous glass material from slag
CN101531462A (en) * 2009-04-10 2009-09-16 北京工业大学 Method for preparing borosilicate foam glass
RU2483035C1 (en) * 2011-11-07 2013-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) Method of activating mixture for producing foamed glass

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2051869C1 (en) * 1991-06-26 1996-01-10 Лидия Константиновна Казанцева Charge for manufacture of foam glass
RU2132306C1 (en) * 1998-07-20 1999-06-27 Павлов Вячеслав Фролович Method of producing porous glass materials from open-hearth furnace slags
RU2192397C2 (en) * 2000-10-26 2002-11-10 Специальное конструкторско-технологическое бюро "Наука" Красноярского научного центра СО РАН Method of making porous glass material from slag
CN101531462A (en) * 2009-04-10 2009-09-16 北京工业大学 Method for preparing borosilicate foam glass
RU2483035C1 (en) * 2011-11-07 2013-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) Method of activating mixture for producing foamed glass

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA011910B1 (en) Method of proppant fabrication from glass spheres
CN104891815B (en) A kind of method that utilization high-temperature liquid state metallurgical cinder prepares foam glass
CN104245629B (en) High zirconia refractory product
CN104556702A (en) Method for preparing high-alkalinity glass ceramic from metallurgical slag
CN104891814A (en) Method for preparing high temperature resistance foam material by adopting molten blast furnace slag
EA022463B1 (en) Method for manufacturing planar inorganic non-metallic material using molten slag
CN105579598B (en) Method and mineral hydraulic adhesive for handling slag
RU2537304C1 (en) Method of obtaining porous glass materials
US3811852A (en) Method of producing rolled porous glassceramic material
RU2357933C2 (en) Charge for production of glass foam
CN106587838A (en) Water-permeable brick and method for making water-permeable brick from blast-furnace slag
RU2732369C1 (en) Method of producing cast glassceramic material
RU2728125C1 (en) Mixture for producing artificial glassceramic sand and method of producing artificial glassceramic sand
EP0131388B1 (en) Fused cast high chrome refractory and production thereof
CN111517659B (en) Raw material batch for preparing magma rock fiber and preparation method of magma rock fiber
CN105314879B (en) A kind of method that fusion method prepares blast furnace slag base foam glass
RU2211811C2 (en) Process of manufacturing glass materials from non-metallic raw materials
BR9909125A (en) Process of producing cast iron objects and their molten objects
CN108516689B (en) Method for preparing microcrystalline foam glass from high-silicon iron tailings and blast furnace slag
CN107759236A (en) The production technology of fused cast mullite brick
RU2580855C1 (en) Method of producing glass-silica based on mining wastes
CN103539136B (en) A kind of method of suitability for industrialized production high-purity magnesium olivine crystal material
RU2052400C1 (en) Method for production of glass material from ash-slag waste
US2060017A (en) Cast refractory and the process of manufacturing the same
SU1654278A1 (en) Method of producing cellular glass

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151009