химический каталог




Технология огнеупоров

Автор К.К.Стрелов, П.С.Мамыкин

льного размера зерен связано с общим уменьшением межзеренных пустот, образуемых зернами крупной и средней фракций.

В связующей массе, содержащей тонкомолотой фракции больше оптимального, увеличивается количество пор в связке, а при количестве меньше оптимального поры располагаются на контактах зерен и между зернами и связкой, т. е. увеличивается так называемая структурная пористость, при оптимальном содержании тонкомолотой фракции пористость сырца преимущественно обусловлена пористостью самих крупных зерен. Таким образом, количество тонкомолотой связки существенно влияет на структуру изделий, что отражается в первую очередь на прочности (рис. IV. 10).

Максимальная прочность соответствует минимальной пористости, которая получается для смеси зерен 4— О мм при сс0 = 0,32 и п0=0,69 и для зерен 3—0 мм при осо=0,31 и /г0 = 0,52. Указанные оптимальные значения находят не только опытом, но и методами математической статистики.

Установлено, что коэффициент а оказывает большее влияние на пористость образцов (при ?=34-4 мм), чем п, т. е. содержание тонкомолотого компонента в шихте оказывает большее влияние на пористость изделий, чем зерновой состав зернистой части шихты.

Оптимальный зерновой состав шихт сам по себе еще не обеспечивает получение плотных прессовок. При статическом прессовании перемещение зерен происходит под влиянием давления прессования, причем давление прессования является более существенным фактором уплотнения, чем зерновой состав исходной смеси. Но в то же вРемя лишь правильный подбор зернового состава шихт позволяет достичь минимальной пористости при меньшем удельном давлении статического прессования.

§ 4. ПРЕССОВАНИЕ И ФОРМОВАНИЕ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ

1. ОБЗОР МЕТОДОВ ПРЕССОВАНИЯ И ФОРМОВАНИЯ

Целью прессования и формования является при дание огнеупорной массе заданных форм и размере-В результате прессования или формования получаю полупродукт — сырец. В технологии огнеупоров разли чают четыре основных способа прессования и формов ния изделий.

1) из малопластичных или совсем непластичн масс с влажностью 3—8%; его называют также полусу хим способом прессования;

2) из пластичных масс с влажностью 16—20%;

3) литье из масс с влажностью 35—45% (шликерны способ);

4) литье из расплавов.

Из указанных способов основными являются полу сухой и пластичный. Из них первый способ имеет обще"1 значение, им можно прессовать изделия из всех мае независимо от их химического и фазового состава. Второй способ — пластичное формование — имеет огранщ ченное применение для изготовления некоторых видег шамотных огнеупоров. ?

Литьем из шликерных масс можно получать наиболе плотные изделия, так как в этом случае применяют весьма тонко измельченные порошки, обусловливают^ наиболее полное спекание. Недостаток этого сп*. соба заключается в большой усадке изделий пр обжиге, что существенно ограничивает применение этого метода. Однако литье имеет большие перепек-" тивы для получения весьма плотных изделий сложных форм.

Литьем из расплавленных масс пользуются при про; изводстве плавленых муллитовых, бадделеитокорун-довых, циркономуллитовых и некоторых других изделий.

Кроме указанных методов, применяют гидростатическое прессование, вибропрессование (в том числе крупных блоков), пневматическое трамбование (в том числе крупных блоков), горячее прессование, термопластическое формование, прокат, формование методом торкретирования (массомет) и др.

102

ПОЛУСУХОЕ ПРЕССОВАНИЕ

Полусухое прессование первое время применяли для получения изделий простых форм. В настоящее время способом полусухого прессования изготовляют изделия и сложных форм.

Сущность способа заключается в следующем.

В преесформу засыпают определенное количество увлажненной порошкообразной массы, состоящей из смеси различных по форме и величине твердых частиц, ^находящихся друг с другом в слабом контакте под действием собственной массы, капиллярных сил воды и клеящих веществ. Затем массу в преесформе сжимают верхним штемпелем (пуансоном) с одной стороны (одностороннее давление) или с противоположных сторон двумя пуансонами (двустороннее давление). Прессовое давление может воздействовать на массу непрерывно в течение всего периода прессования (одноступенчатое прессование), или с паузами (ступенчатое прессование). Паузы (секунды и доли секунд) способствуют выравниванию давления и удалению воздуха из прессуемой массы. После окончания прессования изделие выталкивается из преесформы, и цикл прессования заканчивается. Выталкивание изделия происходит в сжатом состоянии или когда верхний штамп несколько отходит от верхней плоскости сырца.

Уплотнение массы достигает некоторого предела, называемого критической плотностью, когда объем твердых частиц и жидкости составляет 100%, так как твердые частицы и вода при прессовании не сжимаются. Давление, при котором наступает критическая плотность, называют критическим.

Возможная величина прессового давления, скорость нарастания давления, продолжительность и паузы прессования зависят от конструкции пресса. Уплотнение сырца зависит от свойств массы, усилия прессования, конструкции пресса и формы прессуемого изделия (форма и размеры изделий определяются конфигурацией и размерами преесформы).

Поскольку при дальнейшей обработке материала (при сушке и обжиге) размеры спрессованных изделий обычно изменяются (вследствие роста или усадки изделий), то размеры преесформы рассчитывают соответственно с этими изменениями. Данные для этих расчетов

103

получают опытным путем. Для облегчения выталкивани изделий прессформы выполняют с небольшой (до 1 мм конусностью в направлении выталкивания (технолог ческая конусность).

В результате прессования увеличиваются контак ная поверхность между частицами и их сцепление. Пр прессовании уменьшаются пористость, размер крупны пор и увеличивается общая удельная поверхность щг При недостаточном давлении в грубозернистых масса образуются поры, заклинивания, своды.

Компоненты массы в процессе прессования частичн перераспределяются. Это выражается в переориентаци частиц, причем широкие сечения частиц и пор распол гаются в плоскостях, параллельных плоскости прессо вания.

Образуется анизотропия структуры, которая остает ся и после обжига и обусловливает анизотропию неко торых свойств.

Одним словом, при прессовании формируется текс тура огнеупорных изделий. В табл. IV.5 показано изме нение показателей текстуры в зависимости от увеличе ния прессового давления.

Таблица IV.

Изменение свойств сырца при повышении давления прессования от 30 до 200 МПа

Сырец

Уменьшение пористости, % (оти.)

Уменьшение

среднего размера пор, число раз

Увеличение удельной поверхност пор, число

Динасовый .... Магнезитохромитовый Магнезитовый . . . Шамотный ....

14 33 28 22

1,5 2,4 3,3 5,0

1,3 1,6 2,2 3,0

При давлении выше критического получается брак-перепрессовка, выражающаяся в расслоении и образовании характерных трещин в изделии.

Воздух, содержащийся в массе, особенно при прессовании тонкодисперсных масс, обладающих малой газопроницаемостью, сжимается. Сжатый воздух, расшиб ряясь, создает растягивающие усилия, ослабляет сцепление между частицами и тем самым обусловливает образование разрывов в сырце. Из шамотных масс уЩ

104

прИ давлении 2 МПа удаляется 85—95% воздуха, однако дальнейшее удаление воздуха затруднено. При давлении даже ниже критического давление запрессованного воздуха доходит до 980—1475 кПа, а при критическом давлении до 9800 кПа. Поэтому из массы целесообразно удалять воздух, что достигается применением паузы в конце прессования. При полусухом прессовании объем получаемого изделия обычно в 1,5—2 раза меньше объема свободно насыпанной массы.

Вода при прессовании участвует в передаче давления. Величина критического давления резко уменьшается при повышении влажности. Но нужно иметь в виду, что, хотя у влажных масс уплотнение и достигается при значительно меньших давлениях, увеличение количества воды в массе сверх некоторого оптимального количества недопустимо, так как удаляемая при сушке влага увеличивает пористость сырца. Массы с излишней влажностью при известных давлениях прессования ведут себя как упругое тело, объем которого после снятия приложенного давления восстанавливается, поэтому переувлажненные массы легко перепрессовыва-ются.

Давление р0бщ, необходимое для получения при прессовании сырца определенной кажущейся плотности, складывается из следующих основных частей:

1) давления pi, требуемого для уплотнения массы до заданной пористости изделия при равномерном распределении давления и при отсутствии потерь на трение частиц о стенки формы;

2) потери давления р2 на трение массы о стенки прессформы;

3) избыточного давления рз, вызываемого неодинаковым воздействием давления в отдельных участках на прессуемую массу вследствие неравномерной ее влажности, неоднородности зернового состава и различной загрузки прессформ.

Следовательно, pO6in.=Pi+p2+p3.

Определить эти значения расчетным путем затруднительно. Давление р0бщ зависит от состава массы, ее зернистости, влажности, а также от формы и размеров изделий и определяется приближенно опытным путем.

При давлении прессования в интервале 10—200 МПа (До появления упругой «отдачи» сырца) зависимость

105

60

Я 50 is4

! 40

I

I 30

1 20

1 to

/ 8 7 2 5 ^

9

2,0

2,5

3,0

Igp

между пористостью сырца и давлением прессования по Бережному выражается формулой

e = a — blgp, (IV.23) где ? — истинная пористость, %; о, Ь — постоянные константы; ? — давление прессования.

На рис. IV.11 показана зависимость истинной пористост спрессованных брик тов от величины пре сового давления.

Отношение ?? ? казывает способност массы к уплотнени" Это отношение зав сит от свойств массы ее зернового состав влажности, ПАВ твердости. При боле мелком зерновом со ставе повышаютс значения обеих посто янных.

С целью получени сырца с минимально пористостью при дан ном давлении находя опытным путем такой состав массы

страница 21
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

Скачать книгу "Технология огнеупоров" (3.17Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
коробка с цветами
Компания Ренессанс: круглая лестница - оперативно, надежно и доступно!
кресло для персонала престиж
складовка.ру

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)