Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СУПЕРТОНКОГО МИНЕРАЛЬНОГО ВОЛОКНА ИЗ ГОРНЫХ ПОРОД ТИПА БАЗАЛЬТА
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СУПЕРТОНКОГО МИНЕРАЛЬНОГО ВОЛОКНА ИЗ ГОРНЫХ ПОРОД ТИПА БАЗАЛЬТА

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СУПЕРТОНКОГО МИНЕРАЛЬНОГО ВОЛОКНА ИЗ ГОРНЫХ ПОРОД ТИПА БАЗАЛЬТА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к способам производства минерального волокна из силикатного расплава на основе пород типа базальтов и может быть использовано для получения супертонкого минерального волокна бесфильерным способом. Супертонкое минеральное волокно получают путем варки увлаженной до 15-30% влажности шихты из горных пород типа базальта с участием суглинка и обожженного доломита при следующем соотношении компонентов, мас.%: порода типа базальта 30-40, суглинок 30-40, обожженный доломит 20-30. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2090524
Класс(ы) патента: C03B37/00, C03C6/02
Номер заявки: 94012663/03
Дата подачи заявки: 11.04.1994
Дата публикации: 20.09.1997
Заявитель(и): Украинский научно-исследовательский и проектно- конструкторский институт строительных материалов и изделий (UA)
Автор(ы): Даренский Виктор Алексеевич[UA]; Пятигорская Нина Исааковна[UA]
Патентообладатель(и): Украинский научно-исследовательский и проектно- конструкторский институт строительных материалов и изделий (UA)
Описание изобретения: Изобретение относится к способам производства минерального волокна из силикатного расплава на основе пород типа базальта и может быть использовано для получения супертонкого минерального волокна бесфильерным способом.
Известна шихта для выработки минерального волокна из базальтового сырья, содержащая 60-95% природной базальтовой породы и добавки 5-40% оксидов CaO, MgO [1]
Но присутствие MgO снижает температуроустойчивость волокон, а введение чистых окислов не способствует образованию прочных кремний-кислородных связей из-за пониженного содержания кремния, потому получение супертонкого волокна представляется невозможным.
Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления щелочно-стойкого супертонкого минерального волокна из силикатного расплава, полученного путем плавления шихты, состоящей из базальта, суглинка и доломита [2] Полученный расплав позволяет получать тонкое минеральное волокно центробежно-валковым способом. Использование доломита вызвано не только вводом его как источника окислов кальция и магния для получения химических характеристик волокна, но и тем, что как и другие карбонаты, доломит CaMg /CO3/2 при температуре выше 900oC диссоциирует с выделением CO2, что вызывает бурление и в результате гомогенизацию расплава.
Вместе с тем, такой расплав требует длительного провара, так как в начале процесса на поверхности расплава образуется "шуба", что замедляет процесс и силикатообразования, и гомогенизации расплава. Кроме того, большое количество газообразных продуктов приводит к тому, что они насыщают расплав. Это вызывает ослабление кремний-кислородных связей, что отрицательно сказывается на выработочных свойствах расплава.
Без дополнительных затрат энергии получение супертонких волокон на стандартном оборудовании затруднено.
В основу изобретения поставлена задача создания такого способа изготовления супертонкого минерального волокна из горных пород типа базальта, в котором новый режим варки шихты и состав компонентов позволяет обеспечить при снижении энергозатрат высокие выработочные свойства расплава и за счет этого получить супертонкое минеральное волокно бесфильерным способом.
Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления супертонкого минерального волокна из горных пород типа базальта, включающем получение силикатного расплава путем варки шахты с участием суглинка и доломита, согласно изобретению шихту перед варкой увлажняют до 15-30% влажности, а доломит вводят в обоженном состоянии. Варку шихты ведут при следующем соотношении компонентов, мас.
порода типа базальта 30-40
доломит обожженный 20-30
суглинок 30-40
Используют отсев обожженного доломита, базальтовую пыль и лессовидный суглинок.
Заявляемый способ отличается от известного прототипа вводом в увлажненную до 15-30% шихту доломита в обожженном состоянии при указанном выше соотношении компонентов и использованием сырьевых отходов в качестве сырья.
При использовании обожженного доломита в увлаженной до 15-30% шихте происходит гашение CaO и MgO и диссоциация полученных Ca/OH/2 и Mg/OH/2 происходит при температуре 400oC, что на 500o ниже температуры разложения CaMg/CO3/2.
Этот процесс воздействует на плавление шихты как гидротермальный удар, способствуя ускорению процессов силикатообразования при более низких температурах. Достижение выработочных свойств расплава, соответствующих выработке супертонкого минерального волокна, происходит в 1,5-2 раза быстрее, чем при использовании необожженного доломита. В расплаве шихты с обожженным доломитом концентрация газообразных продуктов значительно снижается, что ведет к упрочнению кремний-кислородных связей расплава и улучшению процесса формирования супертонких волокон.
Соотношение компонентов в шихте и ее влажность перед варкой определяют оптимальные условия получения выработочных свойств расплава, соответствующих выработке супертонкого минерального волокна бесфильерным способом. При изменении указанных соотношений происходит нарушение процесса формирования волокон, что ведет к увеличению неволокнистых включений и утолщению волокон.
В случае использования в качестве породы типа базальта базальтовой пыли, в качестве обожженного доломита-отсева обожженного доломита и в качестве суглинка-лессовидного суглинка решается проблема использования отходов и получения супертонкого минерального волокна из дешевого сырья.
В этом случае уменьшается также энергозатраты на подготовку компонентов шихты.
Совокупность признаков, отличающих заявляемое изобретение от прототипа, не была выявлена в других технических решениях при изучении данной и смежных областей техники, что обеспечивает заявляемому техническому решению соответствие критерию "изобретательский уровень".
Сущность заявляемого технического решения поясняется на примерах осуществления способа.
В качестве сырьевых компонентов использовались: базальт Берестовецкого месторождения Ровенской области (отсев крошки), доломит обожженный Орджоникидзенского месторождения (отсев), суглинок лессовидный Верховского месторождения Ровенской области.
Химический анализ сырьевых компонентов приведен в таблице 1.
Подготовка компонентов и загрузка шихты производилась по существующей на Костопольском заводе базальтовых и теплоизоляционных материалов технологии.
Шихту влажностью 15-30% с содержания базальта, суглинка, обожженного доломита в указанных пределах плавили в регенеративной ванной печи с площадью зеркала 63 м3.
Раздув расплава осуществлялся центробежно-валковым способом с помощью стандартной 4-валковой центрифуги. Температура струи расплава 1350-1380oC, производительность выработка 2500-3000 кг/час.
При этих технологических параметрах получено минеральное волокно толщиной 2-2 мкм, с содержанием неволокнистых включений (до 0,25 мм) до 10% Плотность волокна 40-60 кг/м3, предельная температура применения 900oC, щелочестойкость 92-94%
Примеры конкретного выполнения способа и характеристики полученного волокна приведены в таблице 2.
Как видно из таблицы, при оптимальном соотношении компонентов шихты получено минеральное волокно толщиной 2-4 мкм, с содержанием неволокнистых включений (до 0,25 мм) до 10% Плотность волокна 40-60 кг/м3, предельная температура применения 900oC.
Формула изобретения: 1. Способ изготовления супертонкого минерального волокна из горных пород типа базальта, включающий получение силикатного расплава путем варки шихты с участием суглинка и доломита, отличающийся тем, что шихту перед варкой увлажняют до 15 30% влажности, а доломит вводят в обожженном состоянии при следующих соотношениях компонентов:
Порода типа базальта 30 40
Доломит обожженный 20 30
Суглинок 30 40
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют отсев обожженного доломита, базальтовую пыль и лессовидный суглинок.