рукция я технология производства которых разработаны ЗНИТИ: , тип1 - шлакоситалловые трубы без защитных оболочек; тип Ij^ шлакоситалловые трубы о металлический сетчатым чехлом и наруж ным закрепляющим олоем; тип Ш- шлакоситалловые трубы, заклю ченные в отельную тонкостенную трубу /2 / .
Исходными материалами для определения потребности в шлакоситалловых трубах на перспективный период явилиоь расчетные
данные каждой изучаемой отрасли промышленности. |
! |
В раочетах учитывалась потребность в шлакоситалловых |
| |
трубах на ремонтно-акоплутационные нужды, строительство трубо проводов и дренажных систем, реконструкцию и ввод новых ыон-j ностей.
Потребность в трубах из илакоситалла - тип I для строи тельства дренажно-коллекторных оетой на орошаемых и осушенных площадях в перспективе может составить более 100 тыс.км, что в переводе на тоннаж превышает 3 млн. тонн. Кроме того для строительства закрытых напорных водоводов потребуетоя не менее 600 км (или 91 тыс.т) труб.
Потребность в шлакоситалловых трубах - тип I для монтажа пульпопроводов я шлакопроводов, подвергающихся наибольшему абразивному износу твердых частиц, взвешенных г жидкой среде достигнет 300 км в год (или 20 тыс.т).
Потребность ряда отраслей, заинтересованных в использо вании шлакоситалловых труб взамен стальных и Чугунных, осотавит около 90 км (или 1,5 ты с.т.).
Потребность угольной цзомышленнооти в шлакоситалловых трубах, футерованных металлическим сетчатым чехлом, - тип Q, для строительства безнапорных трубопроводов в перспективе составит порядка 30 км в год.
Наиболее крупными потребителями шлакоситалловых труб, заключенных в стальную тонкостенную трубу - тип Шявляются цветная металлургия, городское хозяйство, черная металлургия и другие отраоли народного хозяйства.
Предварительная среднегодовая потребность в илакооиталлових трубах в перспективе может составить следующие величины!
тип I |
- |
101 тыо.кы или |
3400 |
тыо.г |
тип П |
- |
30 км |
2,0 |
|
тип И |
- |
55 км |
3,0 |
-" - |
Применение шлакоситалловых труб в различных облаотях |
промышленноетн и строительства |
взамен стальных, чугунных и |
некоторых других видов может обзепечить получение большого
народнохозяйственного эффекта.
К таким областям относятся горнодобывающая, угольная, металлургическая промышленность, срок службы металлургичес ких трубопроводов в которых не превышает I года.
Промышленные испытания шлакоситалдовых труб при пере мещении угольной пульпы показали, что срок службы их в 10 раз больший, чем стальных и в 7 рао, чем чугунных.
Для сравнения технико-экономических показателей приме нения шлакоситал..овых труб со стальными, нержавеющими, чу гунными, приняты трубы с условным проходом 400 мм. Срок служ
бы шлакоситал^овых труб принят 5 лет, |
стальных и чугунных I |
год, стальных нержавеющих 1,5 года. |
|
|
|
Потребность в шлакоситалловых трубах необходимых |
для замены на: : |
|
|
|
|
- |
стальные |
углеродистые составит - |
5 ,5 .млн.м. |
- |
стальные |
нержавеющие |
- |
0,1 |
млн.м. |
- |
чугунные |
|
- |
0,2 |
млн.м. |
ежегодный экономический эффект для указанного объема шлакоситал.:овых труб,необходимых для замен на другие виды,
составит порядка |
14,0 млн.руб., |
в |
том числе от замен: |
- |
стальных |
углеродистыхтруб |
-12,3 млн.руб. |
- |
стальных |
нержавеющихтруб |
- |
1',0 млн.руб. |
- |
чугунных |
^ |
|
|
- |
0,7 млн.руб. . |
При этом ежегодно Судет высвобождаться не менее 100 |
тыс.т. стальных углеродистых труб, |
0,6 тыс.т. |
нержавеющих и |
5-6 тыс.т. чугунных, что приведет |
к снижению металлоемкости |
и повышению экономической эффективности производства. |
|
|
Л и т е р а т у р а ' : |
|
|
1. К.Т.Бондарев, |
Н.й.Кузьмин, А.Г.минаков, |
Н.Д.Павлушкин, |
Л .В .С тре ка л о в . |
"И тоги освоения |
и перспективы развития |
шдаКоситалловой промышленности". КН ."ы лакоситаллы ", науч |
но-исследовательский |
и н сти тут |
"Автостекло", |
издательство |
литературы |
по |
стр о и те л ьств у . |
И ., 19 70 г. |
|
|
2 . К ,Т .Б он д аре в . |
"С текло в с тр о и те л ь с тв е ". |
Издательство |
"Б уд Гв е л ьн и к", |
Киев, |
1969. |
|
|
|
|
|
М.Д.ЩЕГЛОВА, С.Й.МАКСИМСВИЧ |
|
ВЛИЯНИЕ РЕШИЛ ТЕРМООБРАБОТКИ НА СВОЙСТВА |
ШЛАКОСИТАЛЛА НА ОСНОВЕ МАРТЕНОВСКОГО ШЛАКА |
Ранее / I / нами была установлена возможность получения |
стеклокристаллического материала на основе мартеновского шла |
ка при содержании в стекле 9-13 % Т<й>. |
|
|
С целью понижения |
концентрации последней и замены ее ме~ * |
нее дефицитным и более |
дешевым сырьем. Т ^ |
вводили в |
стекла |
с ильыенитовыы концентратом в количестве 3, |
4, 5 н ? |
вес.% |
'(сверх 100).
По результатам определения кристаллизационной способности
стекло с 5$6 TiOg было |
принято за исходное для |
синтеза |
шлако- |
ситалла на его основе. |
Термообработку |
исходного |
стекла |
прово |
дили при 850-Ю00°С с интервалом 50°С |
и со скоростью нагрева |
4 град/мин. |
|
|
|
|
На образцах исходного и закристаллизованных стекол оп ределяли: плотность, усадку, соотношение Ге2+ . коэффици-
Ре3+ ент термического расширения, температуру начала размягчения и
химическую устойчивость (табл.1).
Изменение свойств исходного стекла в процессе термооб работки объясняется фазовым составом шлакоситалла. По данным рентгеноотруктурного анализа, основной кристалличеокой фазой при всех режимах термообработки является диопсидоподобная.
Известно, что диопсид относится к типу пироксенов, способных давать целый ряд изондрфных твердых растворов. Бли
зость радиусов ионов М^+(0,64.А ); Ре^+(0,74 |
А); Мн^+(0,8 А); |
Fe3t(0 ,6 I |
А); |
Т£^+(0,68 |
X) /2 / и возможность |
существования их |
в шестерной координации |
позволяет предположить, что указанные |
катионы могут |
изоморфно |
входить наряду с магнием в кристалли |
ческую решетку диопсида. |
Однако,при неизменном фазовом составе |
проявляется |
различие в |
таких свойствах,как плотность,соотноше |
ние Fe^* |
температура |
размягчения. Это связано,очевидно,с из- |
•’
ШНВНИ&1.концентрации катионов в диопсидоподобной фазе,размера кристаллов и соотношения твердой и аморфной фаз при различных режимах термообработки.
Об изменении количества твердой и аморфной фаз можно косвенно оудить по изменению интенсивности основных линий ди
опсида ( межплосностные расстояния 3,00} 1,62) 2,52; 3,23 £)
*
/2 / от режима термообработки. Максимальное количество кристал лической фазы имеет место при термообработке материала при
900-950°С.
Темпера ’ура термообработки оказывает существенное влия ние и на формирование криоталлов. Электронноникроокопичеокое исследование показало, что рост криоталлов происходит неодина ково. Так, при 850°С наблюдаем неоднородную кристаллизацию! среди криоталлов<1 мк встречаются вытянутые кристаллы»1 мк; при 950”С выпадающие кристаллы имеют в основном размер^ мк. При 900 и 1000°С ::риоталлы укрупняются до 1-4 мк и приблняа-!
ютоя к изометрической |
форме. |
Роль |
как |
катализатора кристаллизации, в получении |
мелкодисперсной диопоидоподобной фазы заключается в том, что она вызывает микроликвацию походного стекла, которая способ ствует процессу зародымеобразованчя и ситаллизации. Поскольку параметры кристаллической реметкм катализаторе и выпадающей
фазы кристаллохимичеоки подобны /3 -5 /, |
то соадаютоя |
условия |
для апитаксиального роста кристаллов. |
|
|
1. М.Щеглова, |
Л и т е р а т у р а : |
|
|
С.Максимович, и* |
Ключник. |
Влаотивоот |
стекол |
на основ! |
конверторного 1 |
мартен!вського шлакГв. |
"Буд1вельн| |
матер!алм |
конструкт! , 2, 1971. |
|
2.H.U.Павлушкин.Основы технологии ситаллов. Стройиздат,
М., 1970.
3.А.Н.Винчелл, Г.Винчалл. Оптические свойства иокуоотвен-
ных минералов. "Мир", 1967.
4 . Н.М.Павлдакин, |
Р.Я .Х одаковская. О |
природе |
ликвации в про |
цессе ситаллизации титансодержащих |
стекол . |
"Стеклообразное |
состояние", U ., |
"Н аука". 1971. |
|
|
5. 4.Д.Щеглова, Л.В.Пащенко, С.И.Максимович. Использование шлаков для производства шлакоситаллов. Материалы Республи канской научной конференции. Вып.5, СОПС, Киев, 1972г.
В.И.СЕРДЮКОВ, Ю.К.ЩШ1АЛ0В, Э.И.ЕФРЙМЁНКО СИНТЕЗ СИТАЛЛОВ НА ОСНОВЕ ТОРФЯНЫХ ЗОЛОШЛАКОЬ
Разработка методов получения ситаллов из торфяных золовлаков позволяет расширить сырьевую базу для получения шлакоситаллов и даст возможность очиотить от загрязнения большие площади ценных земель.
В работе по получению строительных оиталлов на основе торфяных золошлаков, использовались золошлаковые материалы из отвалсв ИвГГЭС /г.Комсомольск, Ивановской области/, работаю щей на местном фрезерном торфе. Материал представляет собой смесь золы и шлака, удаляемых из котельных агрегатов совмест
но гидрозольным способом. |
Химический осота? |
золошлаков по ос |
новным компонентам |
следующий: Я0% - 35%, |
- 12%, |
- 12%, CaO - |
18% и |
п.п.п. - 161%. |
|
В качестве корректирующей добавки использовались суг линки местного месторождения. Основной особенностью сырьевых мате!налов оледует считать высокое /до 12%/ содержание не вы горевшей органической массы.
Пробные варки стекол из торфяных золошлаков показали что в шихте при, нагвезании создается сильная восотановительHdH среда, что приводит к восстановлению металлов из окиолов и нарушает химический состав стекла. Восстановленное железо обнаруживалось в массе отекла в виде сферических кусочков ди аметром 2-S нм.
В связи с этим предварительно были проведены специаль ные исследования по изучению процесса выгорания органической массы из золошлакз а определению оптимального содержания уг лерода в шихте. В результате выполненных работ определена об ласть температур, в которой происходит выгорание органической массы, выявлены ,аэличил в состоянии золошлаков при нагрева нии их в тонком /менее 1,0 см ./ и толстом /более 4-5 см/ слоях Оценена восстановительная способность остаточной органической массы и определено предельное содержание ее в золошлаке, кото рое не вызывает заметного восстановления металлов /¥ е / при варка стекол и еохоняет активность катализаторов кристаллиза ции.
Поиск составов стекол, пригодных для получения ситаллов, производился в областях составов, расположенных в услов ной трехкомпоненткой системе CaO - A£2°3 " А.Ч'0? вблизи точки тройной эвтектики анортит - зиллаетонит - тридимит, а также в полях кристаллизации анортита и тридимита. Оценка стекол нро~ изводилась по их варочным и кристаллизационным свойствам. На илучшие показатели были зафиксированы для стекла №7, шихта ксто]Х)го состоит на 80% из торфяного золошлака и на 20% из суглинка. Дальнейшие работы производились на стеклах этого состава.
При выборе катализатора кристаллизации были опробованы
различные виды катализаторов об"емной кристаллизации: CaPgj а/ , S и т .д . Лучшие результаты были получены при введении сульфата натрия. 3 дальнейшем по данным Д1А, РФА и
механическим свойствам получаемого сигнала было определено оп тимальное содержание д/а, S 0,, в шихте/ 2,5# сверх 100% шихты/, обеспечивающее регулируемую объемную кристаллизацию стекла.
Изучено изменение 'кристаллизационных свойств стекла и дейст вие катализаторов кристаллизации в зависимости от содержания
|
|
|
углерода в стекольной дихте и режимов варки стекла. |
|
Режим варки стекла из золошлакз определялся |
по пол |
ноте провара и дегазации стекла, |
с учетом его влияния на |
последующую кристаллизацию стекол. |
Стекло хорошо проваривалось |
н сохраняло высокие кристаллизационные свойства при варке в течение 1,5 часов при IA5Q0 . Засыпка шихты в тигель производи лось при температуре 1350°.
Режим ситаллиэации подбирался по данным ДТА, Рфд и ме ханическим свойством ситзлла. Был разработан одностадийный процесс ситаллизаиии: максимальная температура ситаялизации 900сС, время выдержки 30 мин.
Б результате данной работы получен ситал-т, близкий по своим показателям к данным промышленных шдакоситаллов.
ь1.Д.ЩЕГЛОВА, Е.а.гсщии
СИНТЕЗ .а исследований стекол и о тш о кьс гдл - личаскии Материалов на основе конверторного
ШЛАКА
Шлаки черной металлургии являются неограниченный источ ником дешевого недифицитного сырья для получения различных ст.юиильных материалов, в том числе и шлакоситаллов. Для син теза шлакового стекла был использован конверторный шлак Днепро петровского металлургического завода им.Петровского с подшихтов кой паска и каолина /таб л Л /.
Б системе шлак - песок - каолин быти выбраны составы, содержащие от 50 до 80# шлака /таб л .2 /. Качественно способ ность к стсклообразованчь можно характеризовать средним факто
ром сьязнооти |
структуоного |
каркаса. |
______________ ______ |
|
.Для |
бйяснёния " "возможности стёклообраэовання в |
указанной области |
системы были |
просчитаны факторы свяв- |
пссти |
кремненислородаого |
каркаса |
по |
Аллену |
/I/, |
y cj , |
по Стэзелсу |
/2/, |
по |
Ермоленко |
'/3/. |
Энопери- |
мептальная |
проверка расчетов показала, |
что |
для |
|
|
|
367 |
|
|
|
данной оиот'емы болев справедливы |
J a |
и у* | |
при варке в 1* |
оллитовой печи в течение I чаоа |
при |
теипературе |
1400 ± 10°С в |
корундиэовых тиглях вое ооотавы дают хорошо проваренное отек ла. Синтезированные отекла обладают когплекоом довольно высо
ких физико-хиыичеоккх овойотв. |
/таб л .2 /. |
|
Таблица |
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Мате-Т |
|
Содержание окислов |
вес. |
£ |
|
|
|
риалы *J£02"T”caoT |
Му0~|"ре20^[А120^[мп0-]'Р2051 ^ , J' ляп.'j |
Шлак |
17,65 |
40,98 |
11,79 |
16,95 |
7,5 |
3,15 |
1,74 |
0,24 |
- |
|
Пеоок |
98,51 |
0,38 |
- |
0,03 |
1,08 |
- |
|
|
- |
|
Каолин 47,71 |
0,80 |
- |
0,45 |
37,69 |
- |
|
13,34 |
- |
Вое отекла при обработке в градиентной печи в интервале темпе* ратур 450°0 - Ю00°С кристаллизуются. Соотавы 5,6 и 9 облада ют наилучшей кристаллизационной способностью. На их оонове пу тей двухотадийной термообработки /750°С и 950°С о выдержкой 2 и 1,5 чаоа соответственно/ был получен отеглокриоталличеокий
материал о условно полной ыелкодиопероной криоталлизацией, об
ладающий выоокой щелочеуотойчивоотью /таб л ,3 /. |
|
тяблини |
- . |
Щелочеуотойчивооть |
иоходных отекол /1 / и |
|
|
закристаллизованных материалов |
/2 /. |
|
. ------—т— |
|
|
|
|
——— — |
— |
Т |
J |
№ |
I |
~ i |
Щелочеуотойчивооть, |
% |
Iооотава! |
|
|
|
— |
р |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
JL . |
И| |
|
|
|
93,45 |
|
|
i |
|
Г ~ Т ~ |
|
|
|
99,79 |
! |
93,08 |
|
|
{ |
|
99,20 |
|
1 |
6 |
1 |
93,73 |
|
|
! |
|
99,13 |
I |
i |
9 |
» |
t |
|
|--------L—iS |
|
1 |
11 11 |
11 1 |
|
|
|
Для выяснения природы выдаляющихоя ^иоталличеоких фаз |
был проведен |
термодинамический |
анализ |
твердофазовых реакций |
/М > /. Предварительные подочеты |
показали, |
что |
в формировании |
крмоталлической фавы должны в ооновнсы принимать учаотио СаО, UgO, *fi02 , поэтому раочет проводился для этой системы о иоповованием известных методик /4 ,8 ,9 / и справочной литературы
/7 ,8 / |
. |
|
|
В результате пересчета соотазов отекол на три коыпонен- |
та и приведения жх ж. 1. колю, |
различия в них оказались незначи |
тельными, поэтому термодинамический |
раочет приводился для од |
ного ооотава: |
0,15-ty0 + 0,37 |
СаО + |
0,48 J t 0 2 |
