СЫРЬЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИНАСА
Сырьем для изготовления динаса служат кремнезе мистые породы — кварциты с содержанием >95% SiO Особенно вредными примесями в сырье являются глино зем и щелочи, сильйо понижающие огнеупорность из делий.
Кварциты. Кварцитами называют плотные твердые мелкозернистые горные породы, состоящие в основном из зерен кварца. В качестве минеральных примесей в кварцитах содержатся: мусковит, хлорит, гематит, графит, кианит и др.
Для производства динаса имеет значение совокупность свойств кварцитов: макро-и микроструктура, огнеупорность, пористость, механическая прочность и отношение к обжигу (изменение плотности и пористости при обжиге).
По микроструктуре кварциты делят на цементные и кристаллические. Цементные кварциты представляют собой конгломерат кварцевых зерен различной величины и формы, сцементированных кремнеземистым веществом (цементом). Относительное содержание в них цементирующего вещества составляет 15—85%.
Цемент этих кварцитов обычно скрытокристалличес - кий, базальный или поровый, так что отдельные зерна кварца не соприкасаются между собой, они как бы погружены в цемент. В кристаллических кварцитах зерна кварца непосредственно сцеплены между собой и содержат незначительное количество контактного и порового цемента.
По характеру сцепления зерен различают кристаллические кварциты с зубчатой, гранобластовой и мозаичной структурой.
Химический состав и огнеупорность. В зависимости от химического состава кварциты подразделяют на два сорта.
В кварцитах I сорта содержится ^97% Si02, <1,3% А120з и ^0,5% СаО, что соответствует огнеупорности около 1770° С;, в кварцитах II сорта ^95% ЭЮг. <1,5% А120з и <1% СаО (огнеупорностьоколо 1750° С). Поскольку при производстве динаса к кварциту добавляют другие вещества — минерализаторы, то содержание Si02 в динасе всегда меньше, чем в исходном кварците:
Содержание Si02 в динасе, %,
Не менее........................................
Содержание в исходном квар-
Ците, %:
Si02.....................................
АІ2О3+ТЮ2, ие более.
95 |
93 |
94
97—98 96—96,5 95 1,2—1,3 1,5 1,5
Химический состав кварцитов может быть улучшен путем их мойки в моечных барабанах или на виброгрохотах, при этом удаляются особо вредные глинистые и некоторые другие примеси.
Физические свойства кварцитов. Кварциты представляют собой твердые и плотные горные породы, их твердость по Моосу равна 7.
У наиболее плотных кристаллических кварцитов общая пористость составляет 0,1—2,5%, плотность 2,65— 2,66 г/см3, пористость цементных 1,3—Л 1,3%, плотность 2,63—2,66 г/см3.
Изменения, происходящие в кварцитах при обжиге. При обжиге все кварциты увеличиваются в объеме вследствие необратимых полиморфных превращений кварца. Плотдость их при обжиге может снижаться до 2,4, при этом также разрыхляется материал и увеличивается пористость.
Большое технологическое значение имеют скорость перерождения и степень разрыхления кварцитов в процессе обжига. Цементные кварциты характеризуются большей скоростью перерождения, чем кристаллические, при этом, чем больше в них цемента, тем выше скорость перерождения.
Ниже приведена плотность кварцитов после обжига при 1450° С с выдержкой 1 ч в зависимости от скорости перерождения:
Быстроперерождающиеся................................................ 2,40
Со средней скоростью перерождения.............................. 2,40—2,45
С замедленной скоростью перерождения.... 2,45—2,50
Медленноперерождающиеся............................................ 2,50
Кварциты со средней, замедленной и медленной скоростями перерождения, удовлетворяющие всем другим требованиям, являются основным сырьем для изготовления первосортного динаса. Быстроперерождающиеся кварциты, имеющие повышенную пористость, можно использовать лишь в тонких фракциях.
Характеристика важнейших видов кварцевого сырья для произвол Химический
|
Разрыхление при обжиге до 1600° С у кристаллических кварцитов наблюдается в большей степени, чем у цементных.
Кристалические кварциты мозаичной и гранобласто - вой структур с крупными зернами разрыхляются при обжиге сильнее, чем кварциты других структур. Чем больше кварциты разрыхляются при обжиге, тем значи - ■ тельнее увеличивается пористость динаса и ухудшается. его качество.
Главнейшие месторождения кварцитов. Запасы кварцитового сырья в СССР для производства динаса практически неограниченны.
Для производства динаса используют различные виды кварцевого сырья. Главными из них являются: 1) древние кристаллические кварциты Урала и Украины; 2) третичные кварциты и песчаники Донбасса, 3) каменноугольные кварцевые роговики или микрокварциты Кузбасса.
Наиболее характерные свойства типичного кварцитового сырья приведены в табл. V. I.
Овручевские кварциты (Украина, докембрийский период) — очень плотные, розового цвета, излом местами раковистый. Зерна кварца неправильной формы с преобладающим размером 0,05—0,30 мм. Цемент — узкие полоски вторичного кварца вокруг зерен, изредка встречается мусковит.
Первоуральские кварциты (гора Караульная, Урал, девонский период) — очень плотные, светло - или темно - серые. Зерна кварца неправильной формы размером
Таблица V. l Ства динаса
|
0,05—0,30 мм и зазубренными краями. Они плотно прилегают друг к другу, имеют зубчатое сцепление. Цемента нет.
Анджеро-судженские кварциты (Сибирь, каменноугольный период) — светло-серого цвета, плотные, с раковистым изломом, представляют собой криптокристал - лическую массу, состоящую из волокон халцедона и зернышек кварца; в заметных количествах содержат глинистое вещество и вторичный кварц.
Антоновские кварциты (Украина, третичный период) — серого цвета, твердые, имеют блестящий излом. Зерна кварца угловатые и окатанные с преобладающим размером 0,1-—0,3 мм; 20—55% аморфного кремнеземистого цемента с вторичным кварцем и глинистым веществом; в небольшом количестве встречаются бурые оксиды железа.
Анджеро-судженские микрокварциты относятся к быстроперерождающимся, меньшую скорость перерождения имеют третичные песчаники Донбасса и кристаллические кварциты Урала и Украины.