Цветное шлаковое стекло


 


Владельцы патента RU 2420467:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" (RU)

Изобретение относится к области создания цветных шлаковых стекол на основе отходов металлургической промышленности. Технический результат - получение сравнительно дешевого цветного шлакового стекла с высокой степенью утилизации промышленных отходов, а также снижение температуры варки стекла, расширение интервала выработки. Цветное шлаковое стекло включает доменный шлак металлургической промышленности следующего состава, мас.%: SiO2 - 16,5; Al2O3 - 6,21; MgO - 9,57; CaO - 44,85; MnO - 7,33; FeO - 14,67; SO3 - 0,37; P2O5 - 0,5. Стекло дополнительно содержит стеклобой, буру, сырьевые материалы Li2CO3, K2CO3, ZnO при следующем соотношении компонентов, мас.%: стеклобой - 44,5-65,0; доменный шлак - 0,5-40,0; бура - 10,0-20,0; Li2CO3 - 2,0-5,0; K2CO3 - 3,0-6,0; ZnO - 0,5-3,5. Температура варки стекла 1250-1300°С.

 

Изобретение относится к области создания цветного шлакового стекла на основе отходов металлургической промышленности.

Известен цветной стеклокристаллический материал, включающий, мас.%: шлаковый отход - 5-25; Na2O3 - 10-50; буру - Na2B4O7·10H2O - 20-60 и жидкое стекло - 5-10 (патент №2276114, опубл. 10.05.2006 г.). Однако из-за показателей физико-механических характеристик и декоративных свойств этот материал имеет узкую область применения.

В качестве прототипа может служить декоративное стекло, полученное из зол и шлаков теплоэнергетики, содержащее, мас.%: SiO2 - 28,67; Al2O3 - 3,08; Fe2O3 - 6,5-6,96; FeO - 8,12; CaO - 20,87; MgO - 2,09-2,97; K2O - 0,25; Na2O3 - 64-3,91; MnO - 0,25; Cr2O3 - 1,46; Cu2O - 3,0 (патент №2098364, опубл. 10.12.1997 г.), которое может быть использовано в промышленности и гражданском строительстве в качестве облицовочного материала. Полученный материал имеет следующие характеристики: температура варки 1300-1340°С, интервал выработки 1000-1200°С. Недостатком прототипа являются низкая прочность на сжатие и отсутствие насыщенного цвета из-за малого количества окрашивающих оксидов.

Задачей данного изобретения является синтез недорогого цветного шлакового стекла, имеющего различные насыщенные оттенки коричневого цвета и обладающего высокой прочностью на сжатие с использованием доменного шлака (ДШ), который значительно удешевляет технологию цветных стекол, применяемых в промышленности строительных материалов, а также расширяется сырьевая база строительных материалов.

Цветное шлаковое стекло включает шлаковый отход, в качестве которого используют доменный шлак металлургической промышленности, имеющий следующий состав, мас.%: SiO2 - 16,5; Al2O3 - 6,21; MgO - 9,57; CaO - 44,85; MnO - 7,33; FeO - 14,67; SO3 - 0,37; P2O5 - 0,5, стеклобой, буру - Na2B4O7·10H2O и дополнительно вводят сырьевые материалы - Li2CO3, K2CO3, ZnO, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Стеклобой - 44,5-65,0

ДШ - 0,5-40,0

Бура - 10,0-20,0

Li2CO3 - 2,0-5,0

K2CO3 - 3,0-6,0

ZnO - 0,5-3,5

Для достижения указанной задачи в состав сырьевой смеси вводится доменный шлак, являющийся отходом металлургической промышленности, имеющий следующий состав, мас.%: SiO2 - 16,5; Al2O3 - 6,21; MgO - 9,57; CaO - 44,85; MnO - 7,33; FeO - 14,67; SO3 - 0,37; P2O5 - 0,5. Стеклообразование происходит в интервале температур 1250-1300°С. Оксиды MnO, FeO выполняют функции красителей в процессе цветообразования при синтезе стеклокристаллических материалов указанных составов. При введении доменного шлака решается важнейшая экологическая проблема - утилизация твердых отходов промышленности. Кроме того, использование доменного шлака значительно удешевляет технологию цветных стекол, применяемых в промышленности строительных материалов, а также расширяется сырьевая база для промышленности строительных материалов.

Для снижения температуры синтеза цветного шлакового стекла вводятся оксиды щелочных и щелочноземельных металлов посредством сырьевых материалов Li2CO3, K2CO3, ZnO.

Пример 1

Цветное шлаковое стекло может быть получено тщательным приготовлением смеси сырьевых компонентов - шихты, ее варки в алундовых тиглях в электрической печи с силитовыми нагревателями при температуре 1250-1300°С в течение 2 часов. Отформованные способом отливки изделия проходят термическую, механическую и химическую обработку с целью улучшения характеристик функциональных и эстетико-потребительских свойств.

Для испытания выбрано цветное шлаковое стекло, включающее шлаковый отход и дополнительные сырьевые материалы Li2CO3, K2CO3, ZnO при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Стеклобой - 44,5

ДШ - 40

Бура - 10,0

Li2CO3 - 2,0

K2CO3 - 3,0

ZnO - 0,5

Полученное стекло имеет насыщенный кирпичный цвет. Термостойкость стекла составляет 80°С. Температурный коэффициент линейного расширения 115,2·10-7 К-1. Прочность на удар 70 МПа, прочность на сжатие 250 МПа.

Пример 2

Стеклобой - 50

ДШ - 25

Бура - 15

Li2CO3 - 3

K2CO3 - 5

ZnO - 2

Полученное стекло имеет темно-коричневый цвет. Термостойкость стекла составляет 82°С. Температурный коэффициент линейного расширения 120·10-7 К-1. Прочность на удар 80 МПа, прочность на сжатие 280 МПа.

Пример 3

Стеклобой - 65

ДШ - 0,5

Бура - 20,0

Li2CO3 - 5,0

K2CO3 - 6,0

ZnO - 3,5

Полученное стекло имеет светло-коричневый цвет. Термостойкость стекла составляет 85°С. Температурный коэффициент линейного расширения 110·10-7 К-1. Прочность на удар 85 МПа, прочность на сжатие 300 МПа.

Из описанных примеров видно, что все стекла хорошего качества и обладают хорошими физико-химическими и эстетико-потребительскими свойствами.

Цветное шлаковое стекло, включающее шлаковый отход, отличающееся тем, что в качестве шлакового отхода используют доменный шлак металлургической промышленности, имеющий следующий состав, мас.%: SiO2 - 16,5; Al2O3 - 6,21; MgO - 9,57; CaO - 44,85; MnO - 7,33; FeO - 14,67; SO3 - 0,37; P2O5 - 0,5, стеклобой, буру - Na2B4O7·10H2O, и дополнительно вводят сырьевые материалы - LiCO3, K2CO3, ZnO, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Стеклобой 44,5-65,0
Доменный шлак 0,5-40,0
Бура 10,0-20,0
Li2CO3 2,0-5,0
K2CO3 3,0-6,0
ZnO 0,5-3,5


 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к способам получения шихты для производства минеральной ваты. .

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности минерального волокна. .
Изобретение относится к темноокрашенному натриево-известковому стеклу сине-зеленого оттенка. .

Изобретение относится к композиции стекла кремниево-натриево-кальциевого типа, окрашенного в синий цвет, которая содержит красящие агенты, перечисленные ниже, в процентном содержании, варьирующем в следующих массовых пределах: Fe2О 3 (общее железо) - от 0,2 до 0,51%, СоО - от 10 до 50 ч/млн; Cr2О3 - от 10 до 300 ч/млн, CuO - от 0 до 400 ч/млн.
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов стекла для отделки строительных изделий, например бетонных. .

Изобретение относится к окрашенному натриево-кальциевому стеклу, содержащему количество MgO более 2%, количество Fe2 О3 менее 1,1%, количество MnO2 менее 1300 млн. .

Изобретение относится к окрашенным натриево-кальциевым стеклам голубого оттенка, содержащим более 2 масс.% MgO, более 1,1 масс.% Fe2О3, менее 0,53 масс.% FeO и 0,005 - 0,13 масс.% MnO2. .

Изобретение относится к стекольной промышленности, а именно к составам авантюриновых стекол, и может быть использовано для получения декоративных облицовочных материалов и ювелирных изделий.

Изобретение относится к голубому стеклу, слабо поглощающему солнечное излучение

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности, к составу термостойкого зеленого стекла, предназначенного для получения светофильтров со сложной кривизной поверхности, покрытой токопроводящим слоем пленки, используемых в БАНО самолетов пятого поколения. Термостойкое зеленое стекло для светофильтров включает SiO2, K2O, Li2O, CuO, Cr2O3, SrO, BaO, Bi2O3, P2O5, ZrO2 при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiO2 72,0-75,0; Li2O 1,5-3,0; ZrO2 1,0-2,0; K2O 5,0-7,0; BaO 7,5,0-9,5; P2O5 1,0-1,5; Bi2O3 2,0-3,0; SrO 2,0-4,0; CuO 1,5-2,0; Cr2O3 0,1-0,2. Технический результат изобретения заключается в том, что предложенное термостойкое зеленое стекло имеет повышенный интегральный коэффициент светопропускания, обеспечивающий после нанесения токопроводящего покрытия из SnO2 высокую яркость сигнала и координаты цветности, отвечающие требованиям МКО. Хорошие технологические свойства предложенного состава стекла (пониженные температуры варки и выработки) позволяют применить предложенный состав для производства светофильтров со сложной кривизной поверхности методом прессования. 1 ил., 2 табл.
Изобретение относится к стекольной промышленности. Техническим результатом изобретения является получение зеленого теплопоглощающего стекла для транспорта и строительства, имеющего коэффициент светопропускания видимого излучения (TV)≥70% и коэффициент пропускания полной солнечной энергии (TS)≤50% при доминантной длине волны λd - 498-530 нм и степенью восстановления Fe2O3 в нем до FeO 25-30%. Способ производства зеленого теплопоглощающего стекла осуществляют путем регулирования ОВП стекломассы за счет введения в шихту смеси окислителей и восстановителей: окислителей - сульфата натрия и натриевой селитры (Na2SO4+NaNO3) в суммарном количестве 10,0-12,5 кг на тонну стекломассы при соотношении (Na2SO4:NaNO3)=(4-2):1 и восстановителя углерода (С) при соотношении (Na2SO4+NaNO3):С=1:(0,02-0,025). Возможно введение в шихту дополнительных красителей ряда Cr2O3, CuO, Pr2O3, V2O5 при их содержании в стекле, мас.%: Cr2O3 - 0-0,03; CuO - 0-0,25; Pr2O3 - 0-0,07; V2O5 - 0-0,08 и их смесей. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к области получения декоративно-облицовочных материалов, в частности марблита. Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение температуры варки марблита, увеличение термостойкости и прочности на изгиб при существенном уменьшении энергозатрат на производстве. Шихта для получения марблита черного цвета содержит следующие компоненты, масс. %: отходы горнорудной промышленности 72,5; сода 22,5; мел 3,5; глинозем технический 1,5.
Изобретение относится к производству стекла
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается производства стекла, которое может быть использовано для изготовления изделий декоративно-художественного назначения. Шихта для получения цветного стекла содержит, мас.%: соду 15,0-20,0; кварцевый песок 54,5-64,5; высушенный хромосодержащий шлам 20,0-25,0 следующего среднего состава, мас.%: CrO3 общий - 9,8; CrO3 водорастворимый - 3,4; CrO3 кислоторастворимый - 1,6; CaO акт. - 2,37; CaO общ. - 21,4; MgO - 35,7; Fe2O3 - 19,2; Al2O3 - 2,85; SiO2 - 4,8; остальное - вода, и техническую серу 0,2-0,5. Техническим результатом изобретения является обеспечение безопасности получения цветного стекла, утилизация промышленных отходов. Стекло получают в электрических печах при температуре 1400оС. 1 табл.
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается производства стекла, которое может быть использовано для изготовления изделий декоративно-художественного назначения. Шихта для получения цветного стекла содержит, мас.%: сода 15,0-20,0; кварцевый песок 55,0-60,0; пиритные огарки 15,0-20,0; кальция борат 5,0-10,0. Техническим результатом изобретения является упрощение получения цветного стекла и утилизация промышленных отходов. Стекло получают в электропечах при температуре 1400°С. 1 табл.
Изобретение относится к сырьевой шихте для расплава для получения непрерывных минеральных волокон. Технический результат изобретения заключается в повышении термостойкости, прочности на разрыв, стойкости к химикатам и щелочам. Сырьевая шихта для получения волокон содержит от 30% до 70% базальта и/или диабаза, от 19% до 34% кварцевого песка и от 7% до 13% доменного шлака. 3 н. и 11 з.п. ф-лы.
Наверх