Шихта для получения марблита черного цвета
Владельцы патента RU 2588240:
Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" (RU)
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 области получения декоративно-облицовочных материалов, в частности марблита.
Известен марблит черного цвета [Будов В.М., Саркисов П.Д. Производство строительного и технического стекла: Учеб. для ПТУ. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1991. - 319 с.], включающий в состав шихты красящий компонент оксид марганца в количестве 4,8%.
Недостатком данного состава шихты для марблита черного цвета является использование дорогостоящего и дефицитного оксида марганца в количестве 4,8%, что существенно удорожает себестоимость конечного продукта.
Наиболее близким решением к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является шихта для получения марблита черного цвета [Шалуненко Н.И., Королюк Т.А. Использование осадка городских водосточных сооружений для получения стекломатериалов строительного назначения // Вестник МГСУ. 2010. №3. С. 69-72], включающая осадок сточных вод, соду, мел и глинозем технический.
Недостатком данного состава шихты для получения марблита черного цвета является высокая температура варки данной шихты, что повышает энергозатраты для получения марблита, и относительно невысокое качество изделий, в частности термостойкость и прочность на изгиб.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение качества марблита черного цвета и снижение его себестоимости.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение температуры варки марблита, увеличение термостойкости и прочности на изгиб при существенном уменьшении энергозатрат на производстве.
Технический результат достигается тем, что шихта для получения марблита черного цвета, включающая соду, мел и глинозем технический, причем в состав шихты включены отходы горнорудной промышленности, при следующем соотношении компонентов (масс. %):
| Отходы горнорудной промышленности | 72,5 |
| Сода | 22,5 |
| Мел | 3,5 |
| Глинозем технический | 1,5 |
Отличительным признаком предполагаемого способа является:
- введение в предлагаемый состав шихты отходов горнорудной промышленности;
- снижение количества соды, технического глинозема и мела в предлагаемом составе шихты.
Содержание более 8% оксидов железа, в том числе более 6% закисного железа (плавень) в отходах горнорудной промышленности позволяет окрашивать марблит в черный цвет, кроме того, обеспечивает снижение температуры варки марблита, что существенно уменьшает энергозатраты на получение конечной продукции. Снижение количества дорогостоящих сырьевых материалов (технический глинозем и мел) для составления предлагаемой шихты достигается за счет содержания в отходах горнорудной промышленности оксидов алюминия и кальция, что экономит ресурсы, снижает затраты на получения марблита, а также уменьшает себестоимость готовой продукции. Повышенное содержание в отходах горнорудной промышленности оксида магния обеспечивает высокие показатели качества конечного продукта.
Проведенный анализ известных составов шихт для получения марблита черного цвета позволяет сделать вывод о соответствии заявленного изобретения критерию «новизна».
Сопоставительный анализ показателей качества и условий варки черного марблита известной и предлагаемой шихты представлен в таблице 1.
Определены оптимальные составы шихт, которые представлены в таблице 2.
Пример
В качестве исходных материалов брали отходы горнорудной промышленности следующего химического состава (масс. %): SiO2 - 66,1; Al2O3 - 2,6; FeO - 6,4; Fe2O3 - 2,4; CaO - 2,7; MgO - 4,5; R2O - 0,2; P - 0,18; S - 0,17; Π.Π.Π. - 5,6.
Также использовали следующие стандартные сырьевые материалы для стекольной промышленности: технический глинозем по ГОСТ 6912, доломит по ТУ 21-01-503, соду по ГОСТ 10689 и мел по ТУ 21-41-69.
Исходные компоненты готовили на 100 кг шихты и смешивали в лопастном лабораторном смесителе. Оптимальные составы шихт представлены в таблице 2.
Марблит варили при температурах, указанных в таблице 2, в шлитовых и газовых печах с выдержкой 1,5 часа при максимальной температуре с последующим обжигом при температуре 560°C. Прочность на изгиб, термическую стойкость и химическую устойчивость определяли по стандартным методикам.
Шихта для получения марблита черного цвета, включающая соду, мел и глинозем технический, отличающаяся тем, что в состав шихты включены отходы горнорудной промышленности, при следующем соотношении компонентов (масс. %):
| Отходы горнорудной промышленности | 72,5 |
| Сода | 22,5 |
| Мел | 3,5 |
| Глинозем технический | 1,5 |
