Декоративное каменное литье

 

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

СОЮЭ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(у) С 03 С 10/00

ГОСУДАРС ТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕКИЙ И ОТНРЬП ИЙ

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СаО + Ti02 — — -- — — = 2,4-8,1, Fe2O>

СаО + Т1(4

11,6-34,8.

Fe<0 (21) 3528814/29-33 .(22) 28.12.82 (46) 07.03.85. Бюл. У 9 (72) Б.К.Назимова, Г.В.Вебер, А.А.Предовский и Н.Е.Козлов (71) Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского филиала АН СССР (53) 636.199(088.8) (56) 1. Липовский И.E.и др. Основы петрургни. И., "Металлургия", 1972, с. 218.

2.. АЪторское свидетельство СССР

Ф 996376, кл. С 04 В 23/02, 1979 (прототип). (54)(57) 1. ДЕКОРАТИВНОЕ KANEHHQE

ЛИТЬЕ, включающее Si02 А1203,Fe0, Fe>0>, CaO, NgO, Na О, К20, Т О2, о т» л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения декоративности литья путем расширения цветовой гаммылитыхматери-. ,алов, увеличения глубины и интенсив ности их окраски при использовании доступного недорогого минерального сырья и отходов производства, оно дополнительно содержит. В О> нри следующем соя отношении компонентов, мас.Х:

Яд02 35,5-54,6

All Оэ 3,4-22,0

Fe0 О, 1-0,4

Fe2оэ 0,9-16, 7

СаО 7,6-17,2

Мд0 0,1-1,1

МгО 2,8-13,5

Ко О, 1-5,7

„„SU„, 1143 10 А

Ti0z 9,5-25,0 в о 0,2-6,3 йри этом для обеспечения окраски литья . от темно-зеленых до коричневых тонов отношение окислов

СаО + TiOq — — -- — — — = 0,9-1 1, Fe2" для обеспечения окраски литья от темносиних до светло-серых и бежевых тонов отношение окислов для обеспечения окраски литья от белых и светло-голубых до темно-розовых и лиловых тонов отношение окислов

2. Литье поп.1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что в качестве сырья для его получения используют полево-шпатовое минеральное сырье, э гириновый концентрат, минерал, содержащий титан в анионной группе, и буру при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Полевошпатовое минеральное сырье 18,5-70,0

Эгириновый концентрат 0,5-60,0

Минерал, содержащий титан. в анионной группе 20,0-60,0

Бура 0 5-15 0

1143710

Изобретение относится к новым видам материалов из силикатных расплавов на основе минерального сырья и отходов производства, и может быть использовано в строительстве для внутренней и наружной отделки зданий, а также в виде материалов декоративно-художественного назначения.

Известно светлокаменное литье, 10 получаемое из смеси песка и доломита с добавками модификаторов. Цветной художественный и архитектурно-строительный материал получают введением в светлокаменную шихту или расплав различных металлов или других пигментных соединений, Например, окраыивание литья в зеленый цвет достигается введением в расплав окислов хрома и никеля. Коричневое литье различных оттенков получается при,добавлении перекиси марганца, литье красного цвета — введением в расплав меди.

Цинковые и свинцовые соединения окрашивают литье в желтый цвет, а ко" бальтовые — в синий Щ .

Известные литые материалы обладают недостаточно высокими декоративными, качествами, MDHQTQHHbI!Io окраске, оттенку и рисунку. Кроме того, органиэация,З массового производства цветного литья с использованием специально получае" мых дорогостоящих и дефицитных окислов — красителей экономически нецелесообразна.

Наиболее близким по техническои

35 сущности и достигаемому результату к изобретению является цветное каменное литье, содержащие следующие компоненты, мас. .: SiOz 46,25-55,00;

А2 О > 8,96-14,56; FeO 0,43-0,50;

Fe>0> 0,50-0,82; СаО 16,00-22,00;

МРО 10,52-13,82; NazO 0,54-1,10;

К О 5,47-8,51; 805 0,24-0 39;

TiOz 0,06-0,14 и, кроме того, один, 45 из компонентов группы Со 05 0,3-1,0;

И!.О 1,0-3,0; Cr O. 0,3-1,0; МпzOy

1,0-2,0. При этом получение определенных тонов каменного литья обусловлено при наличии красящих окислов

Со О 5 NiO Crz0 > Мп 0 5 определенным соотношении компонентов (2) .

Недостатками известного литья являются однотонность окраски и необходимость использования красящих

55 окислов.

Цель изобретения — повышение декоративности литья путем расширения цветовой гаммы литых материалов, увеличения глубины и интенсивности их окраски при использовании доступного недорогого минерального сырья и отходов промышленных производств.

СаО + Т О вЂ” - — — — — = 0,9-1,1, Fe O, для обеспечения окраски литья от темно-синих до светло-серых и бежевых тонов отношение окислов

CaO + Т102 = 2,4-8 1

Ре О> для обеспечения окраски литья от белых и светло-голубых до темнорозовых и лиловых тонов отношение окислов

CaO + TiOz

11,6-34,8. е о, В качестве сырья для получения декоративного каменного литья используют полевошпатовое минеральное сырье, эгириновый концентрат, минерал, содержащий титан в анионной группе, и буру при следующем соотношении компонентов, мас. :

Полевошпатовое минеральное сырье

Эгириновый концентрат

Минерал, содержащий титан в анионной группе

Бура

18,5-70,0

0,5-60,0

20,0-60,0

0,5-15,0

В качестве полевошпатового минерзльного сырья можно использовать кварцевый порфир, геллефлинт, анортозит, нефелиновый, нефелинполевоПоставленная цель достигается тем, что декоративное каменное литье, включающее SiOZ A1ZO> FeO, FeZ05

СаО, М80, Na<0, К О и Т О, дополнительно содержит В О при следующем соотношении компонентов, мас. :

35,5-54 6; А1 О 3,4 22,0

FeO 0,1-0,4; Pe<0> 0,9-16,7; СаО

7,6-17,2; МяО 0,1-1 1; NezO 2,813,5; К О 0,1-5,7; TiOz 9,5-25,0;

Е<Оз 0,2-6,3, при этом для обеспечения окраски литья от желто-зеленых дб коричневых тонов отношение окислов

1143710

3 шпатовый и кварцполевошпатовый концентраты. Полевошпатовое минеральное сырье является светлоокрашивающим компонентом, на фоне которого достигается широкая цветовая гамма литья °

В качестве титансодержащего материала можно использовать перовскитовый и сфеновый концентраты. Сфен-титанокальциевый силикат СаТ Я О ; перовскит-титанат кальция CaTiO>.

Это основные красители литья. Их красящий эффект проявляется в присутствии щелочей, которые вводятся в шихту полевошпатовым сырьем и эгириковым концентратом.

Эгнриновый концентрат представлен минералом эгирином NaFe )Si<0 ) . Это щелочной пироксен, имеющий температуру плавления 990 С. Роль эгирина щ многогранна: он снижает температуру плавления шихты, позволяя вести плавки при 1300-1350 С.

Бура — тетраборат натрия Ба В 02— снижает температуру плавления шихты я5 улучшает литейные свойства расплава и увеличивает глубину окраски литья.

Химический состав сырьевых материалов . приведен в табл. 1.

Примеры конкретного выполненияизобретения, приведенные в табл. 2, соответствуют технологическому процессу включающему плавление шихты

У о при 1300««1350 С s течение одного часа, формование расплава при одноо 35 временном его охлаждении до 600 С и последующую ступенчатую кристаллизацию при 600 С в течение 60 мин, затем при 800 С в течение 30 мин. о

Охлаждение образцов самопроизвольное от 800 до 100 С в течение 12-14 ч.

Химический состав декоративного каменного литья: Si0q, Т О, Al О 5, РеО, СаО, Ng0., Na<0, К О и В20 .

Причем МяО и Fe0 — окйслы, "привне- 45 сенные" в сырьевую шихту с другими минеральными компонентами. Они не влияют на декоративные качества литья.

Al 0q вводится в шихту с полевошпатовым сырьем. На декоративность 50 литья не влияет, но улучшает его термические характеристики. Содержание А1 0. >.22 повьппает температуру ,плавления шихты свьппе 1350 С и свя, зано с необходимостью введения в 55

1 шнхту больших количеств щелочей.

Для плавок при 1300-1350 С отношение: о

А1 05 и Rg0 должно быть не вьппе 2:.

Na<0 и К О снижают температУрУ плавки и являются средой, в которой силикаты кальция и титана окрашиваются в синие, сиреневые и краснобурые тона. Таким образом, для получения цветного литья присутствие щелочей необходимо. Этим обстоятельством и определяется нижний предел содержания щелочей. Верхний ограничен технологическими соображениями. Повьппенные качества R 0 снижают хими-

2 ческую стойкость литья и разрушают футеровку печи.

SiO — стеклообразующий окисел, 2 количество которого по верхнему пределу ограничено повьппением температуры плавления шихты и вязкостью расплава, что ухудшает выработочные свойства литья. Снижение содержания

SiO в шихте изменяет декоративность литья, его цветовая гамма тускнеет. liO2 в щелочной среде, переходя в анионовую группу, обеспечивает окраску силикатному литью. Низкие содержания Ti02 (<9 ) не окрашивают литье. Верхний предел TiO, может быть увеличен, однако это приводит к повышению температуры плавления шихты.

Содержание СаО находится в зависимости от содержания TiO> и может быть представлено в-виде количественного соотношения

Ti0 : СаО = 0,54-3,29.

Ре О в сочетании с силикатами ти2 тана и кальция обеспечивает широкий диапазон красок от сине-голубых через серые, желто-зеленые к коричневым.

Кроме того, повышенные содержания

Ре 0 понижают температуру плавки шихты до 1300 С. .В20- улучшает выборочные . свойств ва расплава, усиливает подкрашивающий эффект, обеспечивая глубину окраски. Верхний предел по содержанию В 03 ограничен из-за снижения кристаллизационной способности литья.

Характер разливки (двнжение струи расплава) определяет рисунок литья, который проявляется в процессе кристаллизации отформованных образцов.

Поэтому изменение условий разливки расплава и режима отиига литья существенно влияет на внешний вид получаемого материала, обеспечивая разнообразие рисунка и переменчивую цветовую грамму. При строгом

1143710

30 соблюдении технологических параметров отливки и отжига характерный тип, литья воспроизводится однозначно, хотя полной аналогии в рисунке литья при ручной отливке не достигается. 5

Наиболее декоративны частично закристаллизованные материалы, которые отличаются живописным переплетением различных по окраске слоев разнообразных оттеночных тонов, 1О

Эти материалы внешне схожи с природными агами и декоративны в необработанном .виде. Хорошо закрис-, О таллизованный при 800 С и продолжительной выдержке материал имеет мел- 15 кокристаллическую структуру и.больше соответствует по внешнему виду при.родным яшмам. Особенно привлекателен этот материал в полировке.

По внешнему виду полученный де- 20 коративный материал может быть описан следующим образом.

Состав 1. Готовый литой материал—

"Память" - по цветовой гамме от темно синевато-серых и глубоких серых до 25 светло- и бежево" серых тонов с как бы проявляющимся неярким, контрастным рисунком, образованным изгибающимся ритмичными полосами тех же окрасок, что и основной фон образца, но то более светлыми, то более темными, Поверхность необработанных образцов гладкая, подобная полированной, едва заметно металлизированная. В пришлифованных и.полированных образцах рисунок становится прерывистым, с более контрастными границами и приобретает коричневый оттенок неправильных изгибающихся полос на основном сером фоне.

Состав 2. Материал — "Нежность"— по цветовой гамме имеет следующую характеристику: материал глубоких красновато-лиловых, дымчатых синих, сиреневых и голубых и светлых розово- 45 белых и кремовых тонов, то преобладающих в отдельных образцах со слабо проступающим рисунком, то чередующихся в виде ритмичных изгибающихся полос меняющейся ширины, что зависит от характера разлива исходного расплава и ряда других причин. Поверхность необработанных образцов гладкая, подобная полированной, без признаков металлизации. При шлифовке и полировке рисунок сохраняется или меняется, иногда придавая вид агатов и халцедонов.

Состав 3. Материал под символом тундра имеет от темно.-синих глубоких до светло-голубых, розовых и,бежевых тонов, окрашивающих отдельные, неправильные по форме части . образцов или.чередующихся в виде ритмичных изгибающихся полос рисунка. Поверхность необработанных образцов гладкая, подобная полированной, без признаков металлизации. При шлифовке и полировке рисунок на глубине образцов сохраняется, нередко меняясь по конфигурации.

Состав 4. Готовый материал получил символичное название Осень", что определяется его характерной цветовой гаммой. Материал теплых от бежево- и оранжево-коричневых до кофейных, коричнево-зеленых и зеленовато-синих тонов, окрашивающих .. совместно или по отдельности всю поверхность образцов или чередующихся полос рисунка.

Поверхность необработанных образ цов гладкая, подобная полированной, иногда слабо металлизированная. При обработке рисунок сохраняется, но делается более размытым или контрастным.

Декоративное каменное литье по сравнению с известным светло-каменным литьем позволяет получать литые материалы, обладающие широкой цветовой гаммой, глубиной и интенсивностью окраски, а также разнообразием рисунка с широким привлечением неде.— фицитного, доступного и недорогого минерального сырья и отходов промышленных предприятий. Последнее способствует организации массового производства литых декоративных материалов, комплексному использованию минерального сырья и созданию безотходных технологических процессов.

1143710

C е E е 1

Х 1 о р 1

I л сч л о о л о

ы х

1

О« сч t л

МЪ

1«

« сЧ сЧ сЧ л л о с«Ъ О л о

О\ сЧ л ь

° — с Ъ

° « л о о

Ю 1

М «

«сЪ

«Л л с«Ъ

0О О О л л л о - о

ОЪ сО Оъ л л О с»ъ л

»«

Ю

14, «сЪ

C) л

СО л о ссЪ л 1! о

Cd о

1 .о

I 0C

I М

СО СЧ Л СЧ с Ъ с Ъ » с«Ъ сч

° « л л л л о о о о о

««Ъ

00 л ь

«« л о

1 сч I

1 л о

1

4 о

0О сч сЧ О л л о л о

О с» л о с Ъ «О

МЪ CO л л ° \

О О О.

ОО л сч О сч о л. ° \ о сЧ о 4 е

1 о! с\ о

°

О\

СО сч

00 о л ь о

» л

»«

N ОЪ о л л о о

«сЪ

СЧ 00 л о о сСЪ Л СЧ сЧ

° \ л о о о с«Ъ ю 1 о

° a 1 о

»! О1 о л л

О сЧ съ .л

»»

«сЪ О О л л л о ссЪ л л с«ъ (:6 л л с«Ъ сч л -з.

С»» о

° «-«

1 Е !

О О Ю О

О О:О О O л л л л л о о — о о

О Л ссЪ 0О

О 0О ° л л л л л со О сЧ .. О с Ъ сЧ

Щ ° »

Оъ ссЪ Ь л л л л

О О О О ОЪ сЧ

CCj

Cd О« и х о е ц о о х

ПЗ

Clj ф а о

1 о

С0 Х а1 !» . !» М

C0 Cd О ео еуе

I

Оъ I

0С«

1

1 сЪ

ОЪ 1 л

0О 1

1

1

1

I х3 v х6 о

Е Е 0( ецо еоа

1143710 м м! 6

L л л

Ф О

° е М! ч л Ol

Ф Ci о сч л л о

1 I 1

«:! Ф л л л 0 vl

% ° и1 СЬ л л о

Ф» л л о! « л о сЧ с«Е л л о .с

1 1 I

«Ф сЧ л л сч о л м о сч

Ф - Фч а л л

° — C«I л л о о! I i

ch м» м е» л л л л ь о О ( л л л LO м а- «

Î0 С4 л л о

I л

О

I I

1.

1!

1

С!0 СЧ л ° \ л

М л C«I

Щ а а

CO л л о сь

° — м л л о о и

1

i а

Х 1 Ю

& I

v б 1

О 1

m о л л л л л а м ° о о сч О c«t л 6

О Е о сч л л сч

1 и л

I 1 о л

Ch сч О л л л

Ch Ch ф

«Ф

Р«м л л о о

«(/ л л а CO.co сч л л о о

1 - I

00 Ф л л о о

l о сп л л л

tA !«« м ъ « м л л о о

hl c«I л . л

I 1 мм о о

t О 1 (ч c4 ch л л л л

00 О О

М СЧ 00

A л л о м сч

CO л л

О м и

1 3 1

1 I о сч со л л л tl

М О Оо О сч щ м л

О Со Л

Ch 1 л л сч о

1

Ф

1.

1-3

I 1

1 х о х

° И е х

6) х о

Ю х о

СсЕ Х

О Х cd

4 Р, С4 Э Е о а х

Х Ф сЕЕ

Ж Ф ю о о о «о гЧ W ф ф

Ел «4 Р Гч

Ю Фа о о . o o

00 cd cd, с. !, О 1 0 о

° еЧ

ГЛ

1 !

О

Х )

e E 1

Х 1 I х (6 1 W I

K ! !!

Ц I

I М Ч 10 «- - Г С Ъ СЧ 00

t л . л л, л л л л л л со л ч о о м а о сч

Ъ % М % сп 1 I

Я Щ

9 И о E} х о е и х &

М Ю сЕЕ

Р Р

m m о е

hd х х t .

1143710

Щ л б л

I

I ! !

1 о е»

5 ) (Ю

Щ с) 1

CD л

Ю ю еч 1

°вЂ”

3 а

I

1

Ю а

1 ч» С1

31

1 (Г л

) !

Iм

CD и

Р1

I o

1 Р ч

Iф

Э 3

6o g м g,31

И о

К л

Е З 1 ф Ф 1

Ф Э 1

Е Ц I

1 !

I ф

QI I щ о ф Р

1 1

I !

r4

I I

1 "I

I ф3C) I

О 3 I

1 Q ) I ! а

I 1

I 1

1М И!

Ю л О

Щ л С сч 1 Ю

МЪ Щ л Ю л

О 1 Ю

3УЪ 3/Ъ л Щ л т сЧ 1 Ь м а Щ л . (Л

Ю 1 Ю

Ю а 1 и

Ю а С 3

Ю 1 сЧ л

1 л

Ю л сЧ е 1 CD

О Ъ

Ю л .О C4 f

С Ъ С 1

1 1. с

1 Ю Г

Ь л 1 tn I

I с Ъ м 1 1! Г Щ

a (/! л

Ь 1 о