Спосіб одержання пористих скломатеріалів із золошлакових відходів

Номер патенту: 19033

Опубліковано: 15.11.2006

Автор: Волошин Валерій Миколайович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб одержання пористих скломатеріалів із золошлакових відходів, який полягає в тому, що шихту, яка включає CaO, SiO2, Аl2О3, С, Fe2О3, MgO, Na2O, К2О, SO3 і ТiO2, нагрівають до температури плавлення і плавлять у відновлювальному середовищі, а потім металеву частину розплаву відливають у виливниці, а силікатну частину розплаву різко охолоджують шляхом відливання у воду, в результаті чого формується пориста структура скломатеріалу, який відрізняється тим, що вміст вуглецю в шихті доводять до 14,0-22,0 мас.%, а співвідношення SiO2/СаО у шихті - до 1,0-1,3.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як сировину використовують золошлакові відходи спалювання енергетичних вугіль фракції 0-10мм, що мають такий склад, мас. % :

CaO

1,5-46,0

SiO2

10,0-75,0

Аl2О3

18,0-35,0

С

2,0-28,0

Fe2О3

12,0-30,0

MgO

1,0-16,0

Na2O

0,1-5,0

К2О

0,2-3,0

SO3

0,1-1,6

ТiO2

0,1-0,8

3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що розігрівання шихтових матеріалів виконують зі швидкістю 15-18 °С/хв. до досягнення температури розплаву 1590-1650 °С із здійсненням твердофазного відновлення по реакції (МеО) + С = [Me] + CO, потім виконують наступне плавлення при цій температурі зі здійсненням непрямого відновлення по реакції (МеО) + CO = [Me] + CO2.

Текст

1. Спосіб одержання пористих скломатеріалів із золошлакових відходів, який полягає в тому, що шихту, яка включає CaO, SiO2, Аl2О3, С, Fe2О3, MgO, Na2O, К2О, SO3 і ТiO2, нагрівають до температури плавлення і плавлять у відновлювальному середовищі, а потім металеву частину розплаву відливають у виливниці, а силікатну частину розплаву різко охолоджують шляхом відливання у воду, в результаті чого формується пориста структура скломатеріалу, який відрізняється тим, що вміст вуглецю в шихті доводять до 14,0-22,0мас.%, а співвідношення SiO2/СаО у шихті - до 1,0-1,3. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як сировину використовують золошлакові відходи 3 19033 4 шихті доводять до 14-22мас. %, а співвідношення розігріву шихти обумовлена оптимальною швидкіSi2O/СаО у шихті до 1,0-1,3. стю твердофазного відновлення заліза і кремнію в Вміст у шихті вуглецю менший 14мас.% не заінтервалі температур 1000-1610 С. Після досягбезпечує достатнє видобування перехідних метанення температури розплаву 1550°С відбувається лів. Вміст вуглецю в кількості більшій 22мас.% уже утворення моноксиду кремнію і кремнію, які взаєне впливає на відновлювальний процес, є зайвим і модіють із металевим залізом з утворенням ферозабруднює одержуваний пористий скломатеріал. сплаву - феросиліцію, а також утворення карбідів Якщо співвідношення SiO2/CaO у шихті менше 1,0, кремнію і кальцію. Карбіди кальцію, що утворилися в'язкість силікатного розплаву висока, що утрудв процесі відновлювального плавлення, і кремнію нює його видобування із плавильного агрегату без при взаємодії з водою утворять велику кількість додаткових енерговитрат. При співвідношенні газів, які і формують пористу структуру скломатеSiO2/CaO більшому 1,3 порушується структура ріалу з насипною щільністю 50-150кг/м3 і теплоподержуваного скломатеріалу і його використання ровідністю 0, 02-0,06Вт/мК. стає неможливим. Необхідний вміст вуглецю і Співвідношення SiO2/CaO у шихті координує співвідношення SiO2/CaO у шихті забезпечують в одержання феросплавів заданої якості, відповідно процесі підшихтовки додаванням розрахункової феросиліцію ФС-25, ФС-45 згідно з [ГОСТ 1415-78 кількості коксу, піску і вапна. (зміни №3 від 01.07.1988р.)]. Як сировину краще використовувати золошлаНаявність у плавильному агрегаті надлишкокові відходи спалювання енергетичних вугіль фравого вмісту газу СО приводить до більш повного кції 0-10мм. Склад золошлакових відходів варіювідновлення перехідних і інших металів по реакції ється залежно від того, з якого родовища (МеО)+СО=[Ме]+СO2, що сприяє одержанню поривикористовується вугілля для спалювання в ТЕС і стого скломатеріалу з низьким вмістом перехідних ТЕЦ. Компоненти в золошлакових відходах переметалів. Це значно розширює область застосубувають звичайно в наступних діапазонах, мас. %: вання пористого скломатеріалу, аж до його викоСаО 1,5-46,0 ристання у виробництві скла. SiO2 10,0-75,0 В процесі відновлювальної плавки здійснюєтьАl2О3 18,0-35,0 ся відновлення сірки, а при контакті з водою силіС 2,0-28,0 катно-кальціевого розплаву відбувається утворенFe2О3 12,0-30,0 ня сірководню, що має неприємний запах. Тому MgO 1,0-16,0 бажано силікатну частину розплаву відливати у Na2O 0,1-5,0 воду з незначною концентрацією лугу або мідного К2О 0,2-3,0 купоросу, для зв'язування сірководню в нерозчинні SO3 0,1-1,6, хімічні сполуки. ТiO2 0,1-0,8 Приклади здійснення корисної моделі. Краще розігрів шихтових матеріалів здійснюВ таблиці приведені три склади вихідної сировати зі швидкістю 15-18 С/хв. до досягнення темвини, в якості якої використовувались відходи спалювання вугіль фракцій 0-10мм: ператури розплаву 1590-1650 С. Така швидкість Таблиця № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Назва CaO SiO2 Аl2О3 Fe2О3 MgO С Na2O К2О SO3 ТiO2 Склад 1 3,80 29,20 23,40 18,00 7,20 15,90 0,50 0,40 1,30 0,20 Приклад 1 У шихті, що включає сировину, яка має склад 1, вміст вуглецю довели до 18мас. % додаванням відповідної кількості коксу, а співвідношення SiO2/CaO до 1,3 додаванням піску і вапна. Розплав одержували в плавильному агрегаті з вуглецевою футеровкою. Розігрів шихти здійснювали зі швидкістю 15-18°С/хв (вказується діапазон температур, оскільки більш точно контролювати швидкість розігріву складно) до досягнення температури 1600°С. Через дві години тридцять хвилин після початку розігріву силікатну частину розплаву відлили у Склад 2 8,30 63,90 5,20 10,30 3,10 8,40 0,30 0,20 0,10 0,40 Склад 3 40,10 13,90 18,10 12,80 2,10 7,10 3,40 0,60 1,40 0,60 воду з концентрацією мідного купоросу 0,5г/літр. При цьому відбулося миттєве спінювання маси. Металеву частину розплаву вилили в чавунну виливницю. Металева частина розплаву відповідала [ГОСТ 1415-78 (зміни №3 від 01.07.1988р.)] - феросиліцій (ФС-25). Приклад 2 Відрізняється від прикладу 1 тим, що використовували сировину зі складом 2, вміст вуглецю довели до 14мас. % додаванням відповідної кількості коксу, а співвідношення SiO2/CaO до 1,1 додаванням відповідної кількості піску і вапна, тем 5 19033 6 пература розплаву відповідала 1630°С. Металева довели до 20мас. % додаванням відповідної кільчастина розплаву відповідала [ГОСТ 1415-78 (змікості коксу, а співвідношення SiO2/CaO до 1,3 дони №3 від 01.07.1988р.)] - феросиліцій (ФС-25). даванням відповідної кількості піску і вапна, темПриклад 3 пература розплаву відповідала 1630°С. Металева Відрізняється від прикладу 1 тим, що викорисчастина розплаву відповідала [ГОСТ 1415-78 (змітовували сировину зі складом 3, вміст вуглецю ни №3 від 01.07.1988р.)] - феросиліцій (ФС-45). довели до 16мас. % додаванням відповідної кільПриклад 6 кості коксу, а співвідношення SiO2/СаО до 1,2 доВідрізняється від прикладу 4 тим, що викорисдаванням відповідної кількості піску і вапна, темтовували сировину зі складом 3, вміст вуглецю пература розплаву відповідала 1630°С. Металева довели до 22мас. % додаванням відповідної кільчастина розплаву відповідала [ГОСТ 1415-78 (змікості коксу, а співвідношення SiO2/CaO до 1,3 дони №3 від 01.07.1988р.)] - феросиліцій (ФС-25). даванням відповідної кількості піску і вапна, темПриклад 4 пература розплаву відповідала 1630°С. Металева У шихті, що включає сировину, що має склад частина розплаву відповідала [ГОСТ 1415-78 (змі1, довели вміст вуглецю до 23мас. % додаванням ни №3 від 01.07.1988р.)] - феросиліцій (ФС-25). відповідної кількості коксу, а співвідношення У всіх прикладах отриманий пористий скломаSiO2/СаО до 1,3 додаванням піску і вапна. Розплав теріал мав усереднений коефіцієнт теплопровідодержували в плавильному агрегаті з вуглецевою ності 0,03Вт/мК. Його насипна щільність у приклафутеровкою. Розігрів шихти здійснювали зі швиддах 1-3 і 5, 6 склала 60кг/м3, а в прикладі 4-50кг/м3. кістю 15-18°С/хв до досягнення температури Корисну модель можна ефективно використо1630°С. Через дві години тридцять хвилин після вувати для утилізації відходів від спалювання енепочатку розігріву силікатну частину розплаву відргетичних вугіль із одержанням будівельного малили у воду з концентрацією мідного купоросу теріалу, який може використовуватися за 0,5г/літр. При цьому відбулося миттєве спінювання існуючими технологіями у виробництві цегли, легмаси. Металеву частину розплаву вилили в чавунких бетонів, піногазобетонів, що фільтрувальних і ну виливницю. Металева частина розплаву відпохімічно стійких виробів, в тому числі скла. Одержувідала [ГОСТ 1415-78 (зміни №3 від 01.07.1988р.)] ваний попутний метал з регульованим складом - феросиліцій (ФС-45). може знайти застосування в металургії для розкиПриклад 5 слення сталей і одержання спеціальних сплавів. Відрізняється від прикладу 4 тим, що використовували сировину зі складом 2, вміст вуглецю Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for producing porous glass materials from ash and slag waste

Назва патенту російською

Способ получения пористых стекломатериалов из золошлаковых отходов

МПК / Мітки

МПК: C03C 10/00

Мітки: золошлакових, відходів, скломатеріалів, одержання, спосіб, пористих

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/3-19033-sposib-oderzhannya-poristikh-sklomaterialiv-iz-zoloshlakovikh-vidkhodiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання пористих скломатеріалів із золошлакових відходів</a>

Подібні патенти