專利名稱：安山巖斜長石在酸接觸設(shè)備中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石材的工業(yè)應(yīng)用，特別涉及安山巖斜長石在酸接觸設(shè)備中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
酸洗是冷軋帶鋼的咽喉，沒有酸洗就不能生產(chǎn)冷軋帶鋼。在冷軋帶鋼的生產(chǎn)過程中，帶鋼通過酸洗槽的最大運(yùn)行速度為360米/分，且其表面帶有70～90℃的酸。高速的帶鋼拖過酸洗槽時(shí)，主要負(fù)荷都由四組騎墻石承受，因此，騎墻石不僅要有良好的耐酸、耐熱、耐磨和抗沖擊等特性，而且不允許劃傷帶鋼表面。武鋼冷軋酸洗線投產(chǎn)四年以后，發(fā)現(xiàn)騎墻石磨損嚴(yán)重，已快達(dá)到更新的程度，如不及時(shí)解決，酸洗線就有停產(chǎn)的可能。傳統(tǒng)的騎墻石在國際上采用德國的進(jìn)口石材(德國耐酸石)，這種石材非常昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題旨在對(duì)于目前上述冷軋帶鋼生產(chǎn)中，酸洗槽的騎墻石沒有適合的石材來代替進(jìn)口石材的問題，提供了一種國產(chǎn)安山巖斜長石這一天然石材，這種安山巖具有良好的耐酸、耐熱、耐磨和抗沖擊特性，適于在酸洗槽等酸接觸設(shè)備中使用。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是安山巖斜長石的應(yīng)用，上述安山巖斜長石含有以下質(zhì)量比例的主要礦物成分SiO2-57～63、Fe2O3-4～6、TiO2-0.6～1、CaO-5～9、MgO-3～5、Al2O3-14～17、Na2O-2～4、K2O-1～3，所述安山巖斜長石的礦物組成以斜長石[K(AlSi3O8)]為主，其特征在于所述安山巖斜長石的應(yīng)用為安山巖斜長石在酸接觸設(shè)備中的應(yīng)用。
進(jìn)一步地，具有上述特性的安山巖斜長石均具有如

圖1所示的巖相結(jié)構(gòu)，即所述安山巖斜長石的巖相是由結(jié)晶相和玻璃相的基質(zhì)交織構(gòu)成的斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為普通輝石，呈簡單雙晶和雙聚片雙晶，基質(zhì)由長條狀斜長石微晶、細(xì)小的易變輝石、磁鐵礦和玻質(zhì)物組成，還有微量的細(xì)小針狀金紅石充填其間，斑晶在基質(zhì)中的分布比較均勻；氣孔少，結(jié)構(gòu)致密，表面比較光滑、細(xì)膩。
進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及的安山巖斜長石在作為帶鋼酸洗機(jī)組中酸洗槽騎墻石的應(yīng)用。
進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及的安山巖斜長石在作為鹽酸再生浸溶塔中浸溶塔內(nèi)襯的應(yīng)用。
進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及的安山巖斜長石在作為硫酸濃縮器中濃縮器內(nèi)襯的應(yīng)用。
進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及的安山巖斜長石在作為制酸機(jī)組中干燥塔和吸收塔的下部底柱和過梁的應(yīng)用。
進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及的安山巖斜長石在作為糖醛蒸汽鍋內(nèi)襯的應(yīng)用。
進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及的安山巖斜長石在作為電解酸洗槽內(nèi)襯的應(yīng)用。
本發(fā)明的安山巖斜長石與已有技術(shù)相比具有以下積極效果安山巖斜長石具有耐酸性能優(yōu)異、使用壽命長、安裝和維修簡便等優(yōu)點(diǎn)，而且當(dāng)它用于(1)要求耐中溫酸、耐磨、且不許劃傷帶鋼的酸洗機(jī)組以及(2)需耐高溫濃酸的設(shè)備這兩類用途時(shí)，更能顯示出其性能明顯優(yōu)于國內(nèi)外的同類石材和其他的耐酸材料。
在對(duì)耐酸石的需求量較大的行業(yè)中，如冶金行業(yè)的帶鋼酸洗機(jī)組，包括冷軋帶鋼生產(chǎn)線、鍍鋅板生產(chǎn)線、鍍錫板生產(chǎn)線和有機(jī)涂層鋼板生產(chǎn)線的帶鋼酸洗機(jī)組，安山巖斜長石可以立足國內(nèi)資源解決先進(jìn)設(shè)備中需要的材料，為國家節(jié)約大量外匯，并大幅度減少有關(guān)企業(yè)花在耐酸石的費(fèi)用。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，以下將詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
巖石分為沉積巖、火成巖和變質(zhì)巖三種類別，其中火成巖又分為浸入巖和浸出巖兩種，本發(fā)明所述的安山巖斜長石屬于火成巖中的浸出巖類別。
本發(fā)明所述的安山巖斜長石含有以下質(zhì)量比例的主要礦物成分SiO2-57～63、Fe2O3-4～6、TiO2-0.6～1、CaO-5～9、MgO-3～5、Al2O3-14～17、Na2O-2～4、K2O-1～3，其中所述安山巖斜長石優(yōu)選含有以下質(zhì)量比例的主要礦物成分SiO2-62.18、Fe2O3-4.52、TiO2-0.87、CaO-7.35、MgO-4.47、Al2O3-15.92、Na2O-3.50、K2O-1.69，總體來說，該安山巖斜長石為偏酸性巖石，其礦物組成以斜長石[K(AlSi3O8)]為主，除此之外，還含有普通輝石、磁鐵礦、石英、鈦鐵礦、磷灰石、玻璃質(zhì)等，屬較多組分的巖石。如圖1的顯微照片所示，用偏光顯微鏡觀察、照相，得知該安山巖的巖相是由結(jié)晶相和玻璃相的基質(zhì)交織構(gòu)成的斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為普通輝石，呈簡單雙晶和雙聚片雙晶，基質(zhì)由長條狀斜長石微晶、細(xì)小的易變輝石、磁鐵礦和玻質(zhì)物組成，還有微量的細(xì)小針狀金紅石充填其間，斑晶在基質(zhì)中的分布比較均勻(見圖1)；氣孔少，結(jié)構(gòu)致密，表面比較光滑、細(xì)膩。吉林省龍井市三峰山蘊(yùn)藏著大量的具有上述特性的安山巖斜長石，該安山巖斜長石又稱三峰耐酸石。
以下將吉林龍井市三峰山產(chǎn)出的安山巖斜長石與德國耐酸石的性能做以對(duì)比，如下(一)和(二)部分內(nèi)容所述。
含有以下質(zhì)量比例的主要礦物成分SiO2-57～63、Fe2O3-4～6、TiO2-0.6～1、CaO-5～9、MgO-3～5、Al2O3-14～17、Na2O-2～4、K2O-1～3和具有如圖1所示的巖相結(jié)構(gòu)的安山巖斜長石均具有如(一)和(二)部分內(nèi)容所述的物理力學(xué)性能和耐腐蝕性能。
(一)將吉林安山巖斜長石和德國耐酸石分別制成50毫米邊長的立方體試塊，用材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)定其物理力學(xué)性能。兩種石材的物理力學(xué)性能如表1所示。
表1

從表1可以看出，吉林安山巖斜長石與德國耐酸石相比，吸水率和軟化系數(shù)都較小，容重較大，抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)分別為后者的5倍和6倍，表面硬度較大，耐磨性較高。吉林安山巖斜長石的主要物理力學(xué)性能之所以優(yōu)于德國耐酸石，是因?yàn)榍罢叩V物組分較多，斜長石呈細(xì)的柱狀或條狀，斑晶相在基質(zhì)中的分布比較均勻，氣孔少，結(jié)構(gòu)致密。由于安山巖斜長石的表面硬度小于帶鋼的表面硬度，當(dāng)其于帶鋼摩擦?xí)r，帶鋼就沒有劃痕，從而保證了鋼板不受損害。
(二)吉林安山巖斜長石的耐腐蝕性能如下1)耐酸度92～94％；2)耐濃度為90％以下溫度為300℃以下的濃硫酸；3)耐任何濃度及任何溫度的鹽酸；4)耐硝酸及鉻酸。另外，吉林安山巖斜長石的石英含量較低，由其特種晶格確定其SiO2的酸溶率只有0.01％，因此在這種酸洗液中所獲取的含硅量低、品味高、質(zhì)量好的優(yōu)質(zhì)氧化鐵粉可用做彩電的磁性材料。
將吉林安山巖斜長石和德國耐酸石制成邊長為30毫米的立方體試塊，用濃度為20％的鹽酸，分別在常溫(20℃)和煮沸(98℃)條件下進(jìn)行耐酸性試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見表2。從表2可以看出，吉林安山巖斜長石的耐酸性能明顯高于德國耐酸石，前者浸酸后的重量損失，在常溫下比后者減少20％，而在煮沸條件下，比后者減少50％。其主要原因是吉林安山巖斜長石的化學(xué)成分為偏酸性，而德國耐酸石的化學(xué)成分為中性；吉林安山巖斜長石的氣孔比德國耐酸石少，結(jié)構(gòu)比后者致密。
表2

應(yīng)用實(shí)施例1在冷軋帶鋼的生產(chǎn)過程中設(shè)有酸洗機(jī)組，所述的酸洗機(jī)組由酸洗槽和清洗槽組成，在兩槽間的隔墻上豎起騎墻石，槽內(nèi)鹽酸濃度為3～15％，溫度為70～90℃，帶鋼以360米/分的高速度通過酸洗槽。高速的帶鋼拖過酸洗槽時(shí)，主要負(fù)荷都由騎墻石承受，因此，騎墻石不僅要有良好的耐酸、耐熱、耐磨和抗沖擊等特性，而且不允許劃傷帶鋼表面。將含有以下質(zhì)量比例的主要礦物成分SiO2-62.18、Fe2O3-4.52、TiO2-0.87、CaO-7.35、MgO-4.47、Al2O3-15.92、Na2O-3.50、K2O-1.69的吉林龍井市三峰山出產(chǎn)的安山巖斜長石用做騎墻石，可以滿足上述要求。
除此之外，上述吉林安山巖斜長石還適合做托起帶鋼最低處的枕石、鹽酸淺槽酸洗機(jī)組的淺酸槽的鋪底石和彎管等。
應(yīng)用實(shí)施例2
鹽酸再生浸溶塔是為獲得高質(zhì)量氧化鐵粉而除去酸洗裝置內(nèi)廢酸中的硅的關(guān)鍵設(shè)備。浸溶塔本身的工藝要求其內(nèi)襯必須耐70～80℃鹽酸的腐蝕，必須耐磨損、耐沖擊和抗壓。將含有以下質(zhì)量比例的主要礦物成分SiO2-58.80、Fe2O3-5.07、TiO2-0.60、CaO-8.14、MgO-4.51、Al2O3-14.95、Na2O-2.40、K2O-1.36的安山巖斜長石用做鹽酸再生浸溶塔的內(nèi)襯，可以滿足上述要求。
應(yīng)用實(shí)施例3化工行業(yè)中，硫酸濃縮器內(nèi)硫酸濃度和溫度都很高，硫酸的濃度可達(dá)97.5％，溫度可高達(dá)280℃，因此硫酸濃縮器內(nèi)襯必須耐高溫、耐腐蝕。將含有以下質(zhì)量比例的主要礦物成分SiO2-57.00、Fe2O3-6.00、TiO2-0.70、CaO-6.00、MgO-4.00、Al2O3-17.00、Na2O-3.20、K2O-2.00的安山巖斜長石用做硫酸濃縮器內(nèi)襯，可以滿足上述要求。
應(yīng)用實(shí)施例4冶煉廠的制酸機(jī)組中，干燥塔和吸收塔內(nèi)的酸濃度高，且溫度高，硫酸的濃度可高達(dá)98～99％，溫度可高達(dá)180～240℃，因此干燥塔和吸收塔的下部底柱和過梁必須耐高溫、耐腐蝕。將含有以下質(zhì)量比例的主要礦物成分SiO2-60.00、Fe2O3-5.70、TiO2-1.00、CaO-5.00、MgO-3.50、Al2O3-14.00、Na2O-4.00、K2O-2.50的安山巖斜長石用做干燥塔和吸收塔的下部底柱和過梁，可以滿足上述要求。
應(yīng)用實(shí)施例5化工行業(yè)中，糖醛蒸汽鍋內(nèi)的酸濃度較高，且溫度較高，硫酸的濃度可達(dá)50～70％，溫度可高達(dá)140～160℃，因此糖醛蒸汽鍋的內(nèi)襯必須耐高溫、耐腐蝕。將含有以下質(zhì)量比例的主要礦物成分SiO2-62.00、Fe2O3-5.30、TiO2-0.90、CaO-9.00、MgO-3.00、Al2O3-14.50、Na2O-2.00、K2O-3.00的安山巖斜長石用做糖醛蒸汽鍋的內(nèi)襯，可以滿足上述要求。
應(yīng)用實(shí)施例6電器行業(yè)中，電解酸洗槽內(nèi)的酸濃度較高，且溫度較高，硫酸的濃度可達(dá)29％左右，溫度為60～70℃，因此電解酸洗槽的內(nèi)襯必須耐高溫、耐腐蝕，且不可有任何的掉渣、裂紋、脫皮現(xiàn)象，粘貼要牢固。將含有以下質(zhì)量比例的主要礦物成分SiO2-63.00、Fe2O3-4.00、TiO2-0.80、CaO-7.00、MgO-5.00、Al2O3-16.50、Na2O-2.80、K2O-1.00的安山巖斜長石用做電解酸洗槽的內(nèi)襯，可以滿足上述要求。
大量的試驗(yàn)證明安山巖斜長石具有耐酸性能優(yōu)異、使用壽命長、安裝和維修簡便等優(yōu)點(diǎn)，而且當(dāng)它用于(1)要求耐中溫酸、耐磨、且不許劃傷帶鋼的酸洗機(jī)組以及(2)需耐高溫濃酸的設(shè)備這兩類用途時(shí)，更能顯示出其性能明顯優(yōu)于國內(nèi)外的同類石材和其他的耐酸材料。
在對(duì)耐酸石的需求量較大的行業(yè)中，如冶金行業(yè)的帶鋼酸洗機(jī)組，包括冷軋帶鋼生產(chǎn)線、鍍鋅板生產(chǎn)線、鍍錫板生產(chǎn)線和有機(jī)涂層鋼板生產(chǎn)線的帶酸洗機(jī)組，吉林安山巖斜長石可以立足國內(nèi)資源解決先進(jìn)設(shè)備中需要的材料，為國家節(jié)約大量外匯，并大幅度減少有關(guān)企業(yè)花在耐酸石的費(fèi)用。
權(quán)利要求
1.安山巖斜長石的應(yīng)用，上述安山巖斜長石含有以下質(zhì)量比例的主要礦物成分SiO2-57～63、Fe2O3-4～6、TiO2-0.6～1、CaO-5～9、MgO-3～5、Al2O3-14～17、Na2O-2～4、K2O-1～3，所述安山巖斜長石的礦物組成以斜長石[K(AlSi3O8)]為主，其特征在于所述安山巖斜長石的應(yīng)用為安山巖斜長石在酸接觸設(shè)備中的應(yīng)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安山巖斜長石的應(yīng)用，其特征在于所述安山巖斜長石具有如圖1所示的巖相結(jié)構(gòu)，即所述安山巖斜長石的巖相是由結(jié)晶相和玻璃相的基質(zhì)交織構(gòu)成的斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為普通輝石，呈簡單雙晶和雙聚片雙晶，基質(zhì)由長條狀斜長石微晶、細(xì)小的易變輝石、磁鐵礦和玻質(zhì)物組成，還有微量的細(xì)小針狀金紅石充填其間，斑晶在基質(zhì)中的分布比較均勻；氣孔少，結(jié)構(gòu)致密，表面比較光滑、細(xì)膩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的安山巖斜長石的應(yīng)用，其特征在于所述安山巖斜長石在作為帶鋼酸洗機(jī)組中酸洗槽騎墻石的應(yīng)用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的安山巖斜長石的應(yīng)用，其特征在于所述安山巖斜長石在作為鹽酸再生浸溶塔中浸溶塔內(nèi)襯的應(yīng)用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的安山巖斜長石的應(yīng)用，其特征在于所述安山巖斜長石在作為硫酸濃縮器中濃縮器內(nèi)襯的應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的安山巖斜長石的應(yīng)用，其特征在于所述安山巖斜長石在作為制酸機(jī)組中干燥塔和吸收塔的下部底柱和過梁的應(yīng)用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的安山巖斜長石的應(yīng)用，其特征在于所述安山巖斜長石在作為糖醛蒸汽鍋內(nèi)襯的應(yīng)用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的安山巖斜長石的應(yīng)用，其特征在于所述安山巖斜長石在作為電解酸洗槽內(nèi)襯的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及吉林安山巖在酸接觸設(shè)備中的應(yīng)用。吉林安山巖具有耐酸性能優(yōu)異、使用壽命長、安裝和維修簡便等優(yōu)點(diǎn)，而且當(dāng)它用于(1)要求耐中溫酸、耐磨、且不許劃傷帶鋼的酸洗機(jī)組以及(2)需耐高溫濃酸的設(shè)備這兩類用途時(shí)，更能顯示出其性能明顯優(yōu)于國內(nèi)外的同類石材和其他的耐酸材料。因此在對(duì)耐酸石的需求量較大的行業(yè)中，如冶金行業(yè)的帶鋼酸洗機(jī)組，包括冷軋帶鋼生產(chǎn)線、鍍鋅板生產(chǎn)線、鍍錫板生產(chǎn)線和有機(jī)涂層鋼板生產(chǎn)線的帶鋼酸洗機(jī)組，吉林安山巖可以立足國內(nèi)資源解決先進(jìn)設(shè)備中需要的材料，為國家節(jié)約大量外匯，并大幅度減少有關(guān)企業(yè)花在耐酸石的費(fèi)用。
文檔編號(hào)C23G3/02GK1792951SQ20051012753
公開日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月5日
發(fā)明者閻崇光 申請(qǐng)人:閻崇光