химический каталог




Технология огнеупоров

Автор К.К.Стрелов, П.С.Мамыкин

и способ ее переработки, при которых значение отношения а/Ь будет наименьшим.

Для определения постоянных указанного уравнения в каждом конкретном случае в опытном порядке прессуют одну и ту же массу при двух различных (желательно с -отношением 1:5) давлениях. Определив из опытов величину давления и истинную пористость, решают систем" уравнений и находят значения постоянных.

Распределение давления по вертикали, т. е. параллельно направлению прессового давления, подчиняется уравнению Баландина:

PH = Poe-kW^, (IV.24)

где рн — удельное давление на уровне h от прессующего штемпеля; р0 — удельное давление у поверхности штеМ-

Ю 50 100 200

ветчина прессового давления, мпа

Рнс. IV.11. Зависимость общей пористости от логарифма давления для различных огнеупоров:

1 — хромит; 2 — щпниель; 3 — магнезит, фракция 0—2 мм; 4 — магнезит, фракция 0—0,2 мм; 5 — дунит; 6 — серпентинит; 7 — циркон; 8—динас; 9—шамот

106

пеля, h = 0; k — коэффициент трения, равный fig2 (45°— —-?/2), где f — коэффициент внешнего трения массы о стенки формы; ? — угол естественного откоса (коэффициент внутреннего трения); h — расстояние от прессующего штемпеля, в пределе — толщина сырца; Rr — гидравлический радиус.

Из выражения (IV. 24) получаем:

P=Pk/po = e-kW*r\ (IV.25)

где ? — степень неоднородности сырца, ?<1.

Степень неоднородности, или пропрессовка, зависит от внутреннего и внешнего трения и геометрии сырца1. Это существенный недостаток полусухого прессования, не позволяющий получать равномерное по пористости изделие большой высоты.

Для получения двух сырцов с одинаковой степенью пропрессовки необходимо, чтобы

hl/R1 = hJRt, или hjhi = RJR%. (IV.26)

Напишем формулу Бережного для верха и низа прессовки: ?0=?—b\gpQ и &h = a—b\gph. Подставим в последнее уравнение значение рь. из формулы (IV. 24): zh = a— —big. (p0e-k(h,Rr))=a—b\gpo + bk(h/Rr)\ge. Заменив ?— —b\gpo = s.0 и обозначив постоянные через С, получим уравнение Попильского и Смоля:

еп=е0 + ШЯг, (IV.27)

где Rr — гидравлический радиус RT=2FJU (F—площадь сечения, U—периметр).

Формулы справедливы при h/RОдинаковая кажущаяся плотность спрессованных изделий, т. е. пропрессовка их, обусловливается в основном отношением h/RT, а не только высотой изделия. Следовательно, во всех случаях высота прессуемых изделий может быть увеличена без всякого ущерба для пропрессовки, если одновременно плошадь прессования возрастет в той же пропорции.

Практически допускается разница плотности сырца Между верхом и низом в пределах 1—2%.

1 Коэффициент трения массы о стенки стальных прессформ ? ^1,3; применение специальных сплавов типа тефтол снижает коэффициент трения и существенно увеличивает пропрессовку.

107

Неравномерность пористости наблюдается и в горц. зонтальных сечениях сырца. Наибольшая плотность в ' верхних горизонтальных сечениях сырца получается у стенок прессформы; она уменьшается в направлении к центру. В нижних горизонтальных сечениях, наоборот, у стенок плотность меньше, чем в центре. Такое распределение плотности обусловлено действием сил внешнего трения.

Углы и ребра в верхней части сырца более плотны и прочны, чем в нижней, в средней по высоте части создается зона равнопрочности. Радикальным средством снижения неоднородности плотности является двустороннее давление.

Введение в состав масс некоторых пластификаторов и ПАВ улучшает пропрессовку изделий. Более крупный зерновой состав порошка и до известного предела боль шая влажность улучшают пропрессовку.

При прессовании изделий разной высоты и с выступ ми (клиновых, фасонных) происходит перераспределени массы между различными частями сырца, следовательн пропрессовка зависит от его конфигурации.

В механических прессах расстояния между штемпеля ми при их максимальном сближении постоянны, поэтом' и толщина изделий получается постоянной. Кажущаяс плотность спрессованного сырца зависит только о свойств массы и глубины засыпки прессформы, а не о времени прессования.

Время прессования в этом случае влияет на выравни вание напряжений в сырце и частично на удаление воз духа.

При этом кажущаяся плотность изделий ркаж линейно изменяется с увеличением глубины загрузки к:

Ркаж = Я/г — A, (IV.28)

где А и В — постоянные.

От постоянства засыпки прессформы зависит и постоянство свойств изделий. В конструкциях современных прессов предусматриваются автоматические схемы, обеспечивающие постоянство толщины сырца.

Возможны два способа стабилизации толщины сырца. По первому из них прессование ведется до тех пор, пока в прессующей системе не создается максимальное давление, которое сбрасывается после определенной выдержки. При отклонении толщины сырца от заданной ве-

108

Личины производится регулирование засыпки. Второй способ заключается в том, что прессование ведется до получения постоянного размера сырца, после чего осуществляется сброс давления. Если при этом величина давления отклоняется от заданного, производится регулирование засыпки.

Оба способа применимы для гидравлических прессов, второй способ применим и для коленно-рычажных.

Принципиальная разница в способах заключается в следующем: при прессовании до постоянного давления некоторое количество прессовок может иметь отклонения по размеру; при прессовании до постоянного размера могут наблюдаться отклонения по кажущейся плотности. Возникает вопрос, какие отклонения более допустимы в службе огнеупоров?

Ответ зависит от условий службы и требований ГОСТов. Что касается стандартов, то требования по размерам более жестки, чем по кажущейся плотности. Например, по стандартам отклонения по размерам допускается не более 1 мм при измерении 100 мм. Это очень жесткое требование. При ручном регулировании толщины лишь примерно 50% изделий удовлетворяют этому требованию.

При прессовании на гидропрессах, работающих от аккумулятора давления, кажущаяся плотность сырца зависит от величины давления, свойств массы и времени действия прессового давления, а не от глубины загрузки прессформы.

При этом зависимость p=f (?) выражается формулой ? = ?0 + ???(??+1). ' (IV.29)

Определив опытным путем начальную кажущуюся плотность ро,каж при То и ? при различных значениях ?, находят постоянные А и В, и из графика ? = /(?) определяют необходимое время. Поэтому для получения изделий с одинаковыми свойствами на гидравлических прессах необходимо обеспечить постоянное время прессования.

Во всех случаях кажущаяся плотность свежесформо-ванного сырца может служить характерным показателем эффективности процесса прессования.

При прессовании внешнее давление уравновешивается внутренним напряжением. Внутренние упругие силы действуют в основном в направлении, обратном прило-

109

женному давлению пресса, а в боковом со стороны стенок они уравновешиваются реакцией последних.

При снятии давления внутренние упругие силы освобождаются, и под их действием сырец стремится расшириться. Примером может служить тот факт, что стопорные и литниковые трубки, а также и другие подобной формы изделия легко снимаются с внутренних стержней.

Поскольку внутренние упругие силы имеют большее значение в направлении прессового давления, именно в этом направлении происходит более заметное расширение сырца после прессования. Упругое расширение составляет (по высоте) от 1—2 до 7—8%· Причиной упругого расширения, кроме упругих сил твердого тела, как уже отмечалось, является расширение запрессованного воздуха. В упругом расширении проявляется также действие капиллярных явлений второго рода. Поэтому, если твердые частицы покрыть гидрофобным ПАВ, то упругое расширение сырца заметно уменьшается.

Упругая деформация пластин преесформ также вызывает упругое расширение сырца и образование трещин при выталкивании сырца из формы.

Неравномерное упругое расширение и недостаточная прочность сырца приводят к образованию трещин на изделиях, расположенных в плоскостях, перпендикулярных направлению прессового давления. На величину-упругого расширения оказывает влияние скорость снятия давления.

Опытным путем установлено, что зависимость прочности сырца ? из одной и той же массы от величины давления прессования ? выражается формулой

а =Арь, (IV.30)

где Л и ? — константы.

Предел прочности при сжатии обожженных изделий во многих случаях пропорционален приблизительно корню квадратному из давления прессования.

На прочность сырца влияет не только прессовое давление, но и зацепление частиц, адгезия, заклинивание и т. п. Прочность сырца увеличивается с ростом размера и количества крупной фракции. Крупные фракции (1 — 3 мм) лучше передают давление (пропрессовка), препятствуют образованию трещин в плоскости, перпендикулярной действию прессового давления, так как по крупным зернам в одной плоскости трещине пройти труднее.

по

Однако крупные фракции в дальнейшем при обжиге труднее спекаются. Поэтому применяют так называемый ложный зерновой состав. В этом случае крупные зерна состоят из мелких частиц, прочно сцементированных тем или другим методом.

С помощью полусухого прессования обычно получают сырец с пористостью около 20%. Давление прессования при этом достигает 100 МПа. Для получения сырца с ??-

? а б л и ц a IV.6

Измельчение материала при прессовании

Материал Со держан исходно фракцг 1-0,5 не. %, в 5 шихте ??, мм 0,2—0,1 Содержание, %. фракции >0,5 мм после прессования От носительиое измельчение фракции >0,5 мм, % Относительное увеличение удельной поверхиостн, %

А 100 49 51 360

Б 80 20 55 31 131

в 70 30 55 21 68

и г 50 50 45 10 75

л 30 70 28 6,5 160

м ? 100 — 143

ристостью 10% потребовалось бы по формуле (VI. 23) давление lg р=50—10 : 6,6 = 6, р= 1000 МПа (а = 50, 6=6,6). Прессов, развивающих такое давление, в технологии огнеупоров не применяют. Большие давления получаются при прессовании методом взрыва. Например, порошки оксида магния размером 45 мкм при взрыве под давлением 42 ГПа уплотняются до плотности 96 и 95%.

Обычно применяемое

страница 22
< 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
мечты меняющие мир 2 сколько стоит билет
Samsung Galaxy S8 SM-G950FZKDSER
благодарственное письмо ребенку
учеба по заправке кондиционеров

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
(26.09.2017)