Материал: Строение и свойства стеклокристаллических материалов на основе горных пород и шлаков (г. Чимкент, 8-10 октября 1974 г.) [сборник статей] 250-летию АН СССР посвящается

В. А.ДОРОФЕЕВ

ПРОИЗВОДСТВО ШЛАКОЛИТЫХ ИЗНОСОСТОЙКИХ ИЗДЕЛИЙ В ГДР

Производство таких изделий организовано на медеплавиль­ ном заводе им.Августа Бебеля в г.Хельбра.

На этом заводе имеется шесть шахтных печей, перерабатыва­ ющих медные руды (до 2% меди), при этом в год образуется около 800 тыс.тн. шлаков, из которых перерабатывается 350 ты с.тн.:

100 тыс.тн. отправлены цементным заводам, 200 тыс.тн. - идет на изготовление блоков и камня (литого) для дорожного строи­ тельства з 50 тыс.тн. - на изготовление износостойкого литья.

Химический состав шлака в %: 6’^02 - 46y49; Са0-Г7-22;

1836 г . началось проиводство литых дорожных камней и в корот­ кое время было изготовлено более 1000000 штук камней, которые

центробежным способом. В настоящее время таким способом трубы

не производят.

На заводе имеется цех, в котором производят секции тру­ бопроводов. В цехе из листа толщиной’4 мм изготавливают металли­ ческие секции диаметром 250-300 Им, длиной 3 и, которые футе­ руются базальтовши вкладышами соответствующего диаметра дли­ ной 500 нм. Базальтовые вкладыши импортируются из ЧССР. Здесь же изготавливают и колене к трубопроводам.. В 1971 г . этим цехои выло выпущено более lOOOo пог.метров труб.

Шлаколитейный цех состоит из 2-х участков:

а / открытой площадки, на которую по узкоколейкам по­ даются шлаковые ковши емкостью 5/5 тн. Вдоль путей расположены ямы, где устанавливают металлические формы, в которые заливает­

401

При использовании отходов промышленности и различных горных пород для получения каменного литья и ситаллов наиболее часто расчет материала ведется на преимущественно пироксеновый состав. Общеизвестно, что моноклинные пироксены в поликомпонентных системах я б ля ю тс я наиболее рациональной минераль­ ной фазой, которая, благодаря широкому изоморфизму способна вместить в себя основные составляющие системы и обеспечить стеклокристаллическому материалу желаемую практическую мономинеральность. Кроне того, преимущество этой фазы заключается и в том, что построению элементов структуры пироксенов соот­ ветствуют низкие значения энергии активации., а в условиях неравновесной кристаллизации обеспечивается первичное зарож­ дение тех фаз, которые облагают наиболее простым структурным мотивом по сравнению с другими возможными минералами данной, системы 1,2.

Именно пироксены обеспечивают стеклокристаллическому ма­ териалу ряд ценнейших физико-химических и механических свойств. Однако, емкое определение - пироксен вмещает в себя обширный ряд минералов с довольно широким диапозоном тех или иных свойств, поэтому для проектирования составов стеклокристалли­ ческих материалов с заданными свойствами необходимо четко знать об их зависимости от состава пироксеновых твердых раст­ воров. Кроме того, в основе регулирования процессами формиро­ вания микроструктуры материала, т .е . управляемой кристаллиза­ ции, лежит кинетика скорости роста кристаллов, показатели ко­ торой также должны быть определены в зависимости от состава пироксена. Отсутствие в литературе сведений по данным вопро­ сам в настоящее время является серьезным препятствием в раз­ работке технологий производства высококачественных стеклокриоталлических материалов на основе недифицитного сырья.

Настоящая работа посвящена изучению составов и свойств

403

области рентгенограммы. Появляется три максимума, причем со­ держание молекул Чермака определяет соотношение и величины

в составе твердого раствора характеризуется появлением трип - летов уще для составов Д-2 и К-2.

Структура пироксенов, имеющих цепочечный мотив, зави­ сит от положения кремнекислородных цепочек, соединенных иона­

кислородом, имеющим связь с одним атомом кремния. Позиции М2 занимает катион Са^+ в восьмерной координации и особенность его положения состоит в связи с мостиковым^кислородом в крем­ некислородной цепочке.

Изоморфные замещения в катионной части, благодаря не­ соответствию ионных радиусов замещающихся элементов, могут

Хотиыченко В.С. /3 / именно несоответствие параметров элемен­ тарных ячеек фаз, образующих твердый раствор, может вызвать раощепление линии на рентгенограмме, так как атомы, внедряю­ щиеся в элементарную ячейку, деформируют ее.

Авторы считают, что смещение дифракционных мансисыувов в сторону меньших плоскостных расстояний свидетельствует об изменении концентрации твердого раствора. Детальное иссле­ дование алюыинатных составов I серии стекол покаэало, что ос­ новные дифракционные максимумы пироксеновой фазы снещаютоя в зависимости от содержания алюминатной молекулы Чермака в сто­ рону снижения величин межплоскостных расстояний (рис.2).

Сопоставляя параметры элементарных ячеек диопсида, алюминатного твердого раствора и геденбергита /4 /, мы можем убе­ диться в том, что наименьшими величинами характеризуются па­ раметры глиноземистых пироксенов, то есть определяющей являет-

405