Формовочная композиция Советский патент 1993 года по МПК C04B28/26 

СП

с

Изобретение относится к отверждае- мым при низких температурах формовочным композициям. Формовочная композиция содержит стекловидно-аморфную золу, включающую, вес.%: SiOa 45-60: АЬОз25-35и РеаОз остальное, полученную обжигом каменного угля при температуре 1600-1700°С при следующем соотношении компонентов, вес.ч: силикат щелочного металла 28-60% концентрации 1; стекловидно-аморфная зола 0,5-4; наполнитель 0,1-10. Формовочную композицию готовят путем смешения компонентов при комнатной температуре. Композицию заливают в формы и отверждают при температуре 50-100°С в течение 10-120 мин. Прочность изделия из формовочной композиции колеблется между 12,1 и 15,3 н/нм.

: Изобретение относится к отверждае- мым при низких температурах формовочном композициям, в частности к формовочной композиции на основе дву окиси кремния и окиси алюминия.

Целью изобретения является повыше-; нйе прочности изделий, получаемых из формовочной композиции.

Поставленная цель достигается тем, что формовочная композиция, включающая си- щелочного металла и золу, содержит в Качестве золы стекловидно-аморфную золу, содержащую, вес.%: двуокись кремния 45-60; окись алюминия 25-35: окись железа остальное, полученную обжигом каменного при температуре 1600-1700°С, идопол- нфтельно наполнитель при следующем соот- нфшёнии компонентов, вес.ч:

силикат щелочного

металла 28-60%-ной концентрации1 стекловидно-аморфная зола 0,5-4,0 наполнитель 0,1-10 Указанная зола отделяется на электрофильтрах электростанций, перерабатывающих каменный уголь при температурах в топочной камере 1600-1700°С. Только в этих условиях зола отличается требуемой неменяющейся реакционной способностью в качестве одного из компонентов предлагаемой формовочной композиции.

Как правило 65% зерен золы имеют крупность менее 10 микм 80% - менее 20 микм.а.90% -менее60микм. Большинство проб при анализе содержит 48 до 52 вес.% двуокиси кремния. 25 до 30 вес.% окиси алюминия и 8 до 11 вес.% окиси железа.

00

со

00 hO Ч W

со

причем содержание других компонентов только незначительное.v

По внешнему виду зола является силикатным стеклом, в основном алюминцево- железо-силикатным стеклом с небольшим содержанием других окислов.

В качестве наполнителя используют неорганические вещества в измельченном или дисперсном виде, например, каменные муки, базальты, глины, полевые шпаты, слюдя- ные муки, стеклянные муки, кварцевые муки или муки из кварцевого песка, бокситовые муки, гидрат глинозема и отходы.промышленного производства глинозема, боксита или корунда, золы, шлаки и минеральные волокнистые материалы. Особенно пригодным наполнителем является летучая зола, получающаяся на перерабатывающих каменный уголь при температуре ниже 1600°С электростанциях. Она не способна к реакции или образованию камня, однако хорошо вмешивается за счеттонкодисперсности.

Степень помола и мелкозернистость зависят от назначения композиции.

Крашение, в частности, с помощью пигментных красителей является возможным. Раствор силиката щелочного металла содержит, как правило 1,2 до 2,5 моля двуокиси кремния на моль окиси калия или окиси натрия. Растворы должнУ содержать щелочь в избытке Их получают, предпочтительно, путем растворения аморфной, дисперсно-порошковой, содержащей виду, так называемой осажденной кремниевой кис- лоты. При этом предпочтительно раствор гидроокиси щелочного металла или твердую гидроокись щелочного металла, добавляя воду, подвергают реакции е осаждённой кремневой кислотой.

Предлагаемую формовочную компози- цию приготовляют путем смешивания компонентов при комнатной температуре. Полученйую таким образом композицию за- лиЪают в.пригодные формы и, как правило, отверждают при температурах между 50 и ЮО°С в течение 10 до 120 мин.

Благодаря хорошему пределу прочности предлагаемая формовочная композиция годится для изготовления крупногабаритных формованных изделий, в частности, крупногабаритных плоских формовочных изделий, используемых, например, в качестве панелей для облицовки .стен Или перекрытия кровлей в виде шиферных плит, клинкеров или для облицовки различного рода материалов.

П р и м е р 1.1,5 вес.ч. золы, полученной обжигом каменного .угля при температурах 1600-1700°С. содержащей 60 вес.% двуокиси кремния в виде аморфного стекла, 25

5

0

5

0

Q

5

0 5

0 5

вес.% окиси алюминия, 15 вос.% окиси железа (остаток, другие окиси), смешивают с 1 вес.ч. раствора осажденной аморфной кремневой кислотой в 50%-ном по весу растворе гидроокиси калия, и смесь оставляют стоять в течение 30 мин. Затем в том же количестве, что и указанный раствор (1 вес.ч), примешивают кварцевый песок и кварцевую муку (50:50) в качестве наполнителя. Смесь подают в формы и отверждают при температуре 85°С в течение 90 мин. Полученное изделие имеет прочность 13,1 Н/мм2.

П р и м е р 2.272 г/2,56 вес.ч. (описанной в примере 1) золы смешивают с 106 г (1 вес.ч.) описанного в примере 1 раствора и смесь оставляют стоять в течение 60 мин. После добавления 106 г (1 вес.ч.) кварцевого песка в качестве наполнителя и подачи в формы отверждают при температуре 85°С в течение 30 мин. Полученное изделие имеет прочность 14,1 Н/мм2.

Приме рЗ. 106г(1 еес.ч.) золы согласно примеру 1 и 106 г (1 вес.ч,) раствора по примеру 1 смешивают с 126 г (1,18 вес.ч.) служащей в качестве наполнителя пыли, получаемой при электрохимической переработке боксита до корунда, и с 106 г (1 вес.ч.), служащей в качестве наполнителя летучей золы, получаемой на перерабатывающих ка- менный уголь при температурах до 1300°С электростанциях, заполняют в формы и отверждают в течение 30 мин при температуре 85°С. Полученное изделие имеет прочность 12,5Н/мм2ч

П р и м е р 4. Повторяют пример 1 с той разницей, что используют раствор силиката щелочного металла 28%-ной концентрации, а золу используют в количестве 0,5 вес.ч. К полученной смеси в качестве наполнителя добавляют 0,3 вес.ч. дисперсной двуокиси кремния с последующим отвержденнем при 90°С в течение 120 мин. Получаемое при этом изделие имеет прочность 12,2 Н/мм .

П р и м е р 5. Повторяют пример 1 с той разницей, что используют раствор силиката щелочного металла 60%-ной концентрации, а золу используют в количестве 4 вес.ч. К полученной смеси в качестве наполнителя добавляют 0,25 вес.ч. кварцевой муки с по- следующим отверждением при 90°С в течение 120 мин. Получаемое при этом изделие имеет прочность при изгибе 15,3 Н/мм2.

Пример 6. 2 вес.ч. золы, полученной обжигом каменного угля при температурах 1600-1700°С, содержащей 45 вес.% двуокиси кремния в виде аморфного стекла, 35 вес.% вкиси алюминия. 20 вес.% окиси железа смешивают с 1 вес.ч. раствора осажденной аморфной кремневой кислоты

50|%-ном по весу растворе гидроокиси натрия и смесь оставляют стоять в течение 30 мин. Затем примешивают 0,1 вес.ч. наполнителя, состоящего из 20 вес.% порошкового полевого шпата, 20 вес.% базальтовой муки, 30 вес.% кварцевой муки, 15 вес.% стеклянных волокон и 15 вес.% целлюлозных волокон. Смесь подают в формы и от- верждают при температуре 85°С в течение 9С мин. Полученное изделие имеет прочность 12,1 Н/мм2.

| Пример. Повторяют пример 1 с той розницей, что наполнитель используют в количестве 10 вес.ч.. а отверждение осущест- вляют при 90°С в течение 120 мин. Получаемое при этом изделие имеет прочность 14,8 Н/мм2.

Сравнительный опыт.

Повторяют пример 1 с той разницей. что в качестве золы используют золу, получен- HVK обжигом каменного угля при температурах 1200-1300°С, содержащую 38,6 вес.% ДЕУОКИСИ кремния, 16.8 вес.% окиси алюминия. 5,7 вес.% окиси калия, 1,25 вес.% окиси

магния, 0,5 вес.% двуокиси титана .и 0,5 вес.% трехокиси серы. При этом получают формованное изделие прочностью, равной 3,8 Н/мм2.

Согласно прототипу изделие имеет прочность 6,5 Н/мм2.

Формула изобретения Формовочная композиция, включающая силикат щелочного металла и золу, о т- Л и ч а ю щ а я с я тем. что, с целью повышения прочности, получаемых из нее изделий, она содержит в качестве золы и стекловидно-аморфную золу, включающую, мас.%: 45-60,8102,25-35 Рв20з - остальное. полученную обжигом каменного угля при 1600-1700°С и дополнительно наполнитель при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

силикат щелочного металла 28-60%-ной

концентраций.1 стекловидно-аморфная зола 0,5-4 наполнитель 0,1-10.