химический каталог




Технология огнеупоров

Автор К.К.Стрелов, П.С.Мамыкин

— это время, характеризующее скорость уменьшения до любых малых величин начального напряжения при постоянной величине деформации. Для огнеупорных масс ?> > (300—350) с.

Значение реологических характеристик пластичных масс заключается в том, что зависимость между напряжением сдвига и степенью разрушения структуры позволяет установить величину допускаемых напряжений сдвига в процессе формования. Реологические свойства масс изменяются в зависимости от влажности зернового состава, кислотности и ПАВ.

5. ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ПРЕССОВАНИЕ

Сущность метода заключается в следующем. Порошок (массу) засыпают в резиновую или пластмассовую форму и помещают в цилиндр с жидкостью (водная эмульсия, глицерин, масло), подвергают вибрации и вакуумированию. Затем системой насосов создают давление жидкости (от 25 до 700 МПа). Порошок (масса)

Рис. IV. 17. Пресс гидростатического прессования

всесторонне обжимается, и изделия получаются с равномерным распределением плотности и изотропной текстурой. Продолжительность выдержки зависит от габаритов изделия и составляет несколько минут.

Спецификой гидростатического прессования является отсутствие внешнего трения порошка о стенки пресс-формы. В сравнении со шликерным литьем гидростатическое прессование технологически более удобно для получения изделий больших размеров.

Гидростатическим способом получают графитоша-мотные изложницы, тигли, трубки и т. п. Точность раз-

123

мера прессовки при гидростатическом прессовании обеспечивается шаблоном лишь с одной стороны, например с внутренней. Другая сторона получается неровной-.

На рис. IV. 17 изображена установка гидростатического прессования тиглей.

Для прессования при сверхвысоких давлениях (~10 МПа) давление в цилиндре гидростатического пресса создается взрывом. Прессование взрывом — гидродинамическое — принципиально отличается тем, что под влиянием сверхвысокого давления мгновенного действия^ происходят глубокие изменения кристаллического вещества.

Материал в этом случае спекается при температуре на несколько сот градусов ниже, чем такой же материал, не подвергавшийся действию взрывной волны.

6. ВИБРАЦИОННОЕ ФОРМОВАНИЕ

Вибрационное воздействие на порошки (массы) значительно ослабляет внутреннее трение в них и создает благоприятные условия для равномерной и плотной укладки частиц при невысоких давлениях. Возбудителем колебаний в вибрационных машинах являются обычно дебалансовые вибраторы, сжатый воздух или жидкость. Одновременно с приложением вибрационных нагрузок формуемое изделие прижимается постоянным давлением 100—200 кПа. Вибрация характеризуется частотой колебаний ? и амплитудой А. Произведение этих величин равно_средней скорости перемещения частицы при вибрации ?:

? = vA. (IV.42)

Коэффициент внутреннего трения зависит от и, сначала резко уменьшаясь с увеличением средней скорости, а затем остается почтя постоянным. Следовательно, при минимальном коэффициенте внутреннего трения

Av^z const. (IV. 43)

Оптимум частоты зависит от размера частиц. При уменьшении размера частиц частота вибрации увеличивается, а амплитуда соответственно формуле (IV. 43) уменьшается.

При вибрировании полидисперсной массы крупные частицы под влиянием силы тяжести образуют соприкасаю-

124

щийся каркас, в промежутках которого размещаются мелкие фракции. Для получения плотной структуры применяют многочастотную вибрацию. Уплотнение зависит не только от средней скорости, но и от ускорения. При ускорениях больше оптимального происходит разрыхление. Крупные частицы при этом перемещаются вверх, а мелкие опускаются вниз.

Основное уплотнение идет в начальный период вибрации, а затем резко снижается и прекращается. Влажность в определенных пределах и поверхностно активные вещества ускоряют уплотнение при вибрации. Оптимальная продолжительность вибрации устанавливается опытом.

По сравнению с другими методами формования вибрационный характеризуется большим числом регулируемых параметров процесса. При этом методе не происходит упругого расширения сырца после окончания формовки, отсутствует воздушная усадка. Вибрационный метод позволяет получать сложнофасонные, а также крупные бетонные панели и блоки, в том числе двухслойные со значительно меньшими затратами энергии.

§ 5. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА 1. СУШКА

Сушка представляет собой процесс удаления влаги из твердых пористых материалов путем испарения при температуре обычно ниже точки кипения.

Необходимость сушки очевидна для изделий пластичного формования вследствие незначительной механической прочности сырца, не превышающей 50 кПа.

В процессе сушки влажность снижается, а механическая прочность повышается до 200—500 кПа, что обеспечивает сохранность сырца при дальнейшем его транспортировании в печи для обжига.

Шамотные, многошамотные и магнезиальные сырцы, приготовленные способом полусухого прессования, обладают достаточной механической прочностью, равной 1500—5000 кПа, и их можно сразу после прессования сажать на печные вагонетки.

Сырец из тощих масс, например динасовых, при условии применения мощных прессов получается достаточно прочным и также может быть посажен на печные вагонетки и направлен в туннельные печи.

(25

В технологии производства огнеупоров применяют сушку сырца как в специальных сушилах, где изделия сушат на полочных вагонетках, так и непосредственно в туннельных печах на печных вагонетках. В последнем случае первая зона печи выполняет роль сушила.

При сушке протекают сложные физические, а в не-которах огнеупорах и химические изменения, связанные с процессами удаления воды (влагообмен) и нагревания (теплообмен).

При постоянной температуре, если в материале не происходят химические процессы, изменение влажности W (%) и количество удаленной влаги Ag можно иллюстрировать графиком, изображенным на рис. IV. 18. Из графика следует, что после прогрева сырца процесс сушки состоит из трех характерных периодов.

Первый период является главным, так как при этом из влажного материала удаляется большая часть воды путем испарения ее с поверхности. Скорость испарения в течение всего периода остается постоянной (период постоянной скорости сушки).

Во второй период скорость сушки уменьшается. Более крупные капилляры, выходящие на поверхность сырца, уже не подают воду на поверхность, в результате чего на ней образуются «сухие» пятна, которые, постепенно увеличиваясь, к концу данного периода занимают всю поверхность.

По мнению Лыкова, поверхность испарения перемс щается внутрь материала, и испарение происходит уже не с наружной поверхности изделия, а с некоторой поверхности внутри сырца. Температура поверхности материала по мере высыхания в этот период поднимается до температуры сухого термометра.

Наконец, в третьем периоде сушки температура материала остается постоянной и примерно равной температуре теплоносителя; удаления воды из изделий почти не происходит. Влагу, оставшуюся в изделиях, называют равновесной,

/ г з

Время cijuiku.,4

Рис. IV.18. Изменение влажности W (%) материала и количества удаленной воды , Ag при постоянной температуре

126

При переменной температуре сушильного агента общая картина изменения влажности и температуры материала остается примерно такой же, однако резких границ между периодами в этом случае нет.

Рассмотренные периоды характерны для сушки изделий с высокой начальной влажностью. При сушке изделий с низкой начальной влажностью (менее 5— 10%) первый период сушки может отсутствовать.

Движение воды из центральных участков изделий к поверхности под влиянием градиента влажности называется влагопроводностью. Она зависит от состава и структуры материала, а также от вязкости и поверхностного натяжения воды.

Непластичные или малопластичные материалы (динас, магнезит и др.) проводят влагу лучше, чем пластичные (глина и др.). Крупнозернистые материалы более влагопроводны, чем тонкозернистые.

Присутствие в массе лиофильных коллоидов (например, некоторых клеящих добавок) задерживает продви^ жение влаги. Скорость движения влаги по капиллярным каналам сырца тем больше, чем меньше ее вязкость и больше поверхностное натяжение. С повышением температуры вязкость воды и ее поверхностное натяжение уменьшаются. Однако вязкость снижается сильнее, чем поверхностное натяжение. Так, при изменении температуры от 0 до 100° С вязкость воды уменьшается примерно на 85%, а поверхностное натяжение на 20%, поэтому с повышением температуры влагопроводность повышается.

При внешнем обогреве изделий во время сушки температура на поверхности выше, чем в центре. Жидкость в капиллярах всегда движется в направлении от участка с большей температурой к участку с меньшей температурой, т. е. в случае сушки изделий, имеющих разную температуру на поверхности и в центре, вода в капиллярных каналах будет двигаться от поверхности к центру. Это явление называют термовлагопроводностью.

При внешнем обогреве влагопроводность и термо-влагопроводность имеют противоположные направления, и действительное движение воды определяется алгебраической суммой этих потоков. Отсюда следует, что процесс сушки при внешнем обогреве необходимо вести при таких условиях, когда термовлагопроводность незначительна.

127

Термовлагопроводность зависит прежде всего от разности температур в толще и от влажности материала. Для каждого материала существует вполне определенная влажность, при которой при наличии разницы температур в толще материала проявляется максимальная термовлагопроводность. Термовлагопроводность появляется в начальный период прогрева изделий, так как в это время наблюдается наибольшая разница между температурами поверхности и центра.

При внутреннем обогреве изделий в процессе сушки направления влаго-проводности и термовлаго-проводности совпадают, поэтому скорость сушки увеличивается.

Огнеупорные изделия при сушке претерпевают усадку, т. е. уменьшаются в объеме. Величина усадки, зависит от природы материала, способа изготовления, влажности и типа изделий, а также скорости сушки. Чем больше влажность изделий, тем больше их усадка и чем больше скорость сушки, тем меньше

страница 25
< 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
пластиковый корпус для гироскутера
анализ на группу крови и резус-фактор цена
купить плакаты по электробезопасности
купить билеты в театр кукол образцова

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
(29.06.2017)