|
| |
  |
Перейти на главную Журналы ловой изоляции ограждающих конструкций, трубопроводов, звукоизоляции. Шлаковое литье. Огненно-жидкие шлаки металлургической промышленности представляют собой ценное сырье для получения различных литых шлаковых материалов и изделий (мелкоштучных, крупноразмерных фасонных изделий и труб и др.). Технология их производства проста и в общем виде может быть представлена в следующей последовательности: металлургическая печь, загрузочный ковш, миксер (с подогревом) для шлакового расплава, литейные формы, печь для кристаллизации и отжига изделий, место для их сортировки, склад готовой продукции. В производстве литых материалов и изделий используются кислые доменные или другие любые шлаки, не склонные к силикатному распаду. Качество литых шлаковых изделий зависит от многих факторов: вида и химического состава шлака, температуры расплава, скорости заливки его в формы, длительности охлаждения, режима отжига и др. Отклонения от оптимального режима технологии изготовления изделий приводят к возникновению в них трещин. Литые шлаковые изделия обладают высокой прочностью. Из расплавленных металлургических шлаков отливают разнообразные изделия: камни для мощения дорог и полов промышленных зданий, тюбинги, бордюрный камень, противокоррозионные плитки, трубы и др. Литые изделия из шлакового расплава экономически более выгодные, чем каменное литье, приближаясь к нему по механическим свойствам. Средняя плотность литых изделий из шлака достигает 3000 кг/м\ а предел прочности при сжатии - 500 МПа. По износостойкости, жаростойкости и ряду других свойств шлаковое литье превосходит железобетон и сталь. Литые изделия из шлака эффективнее, чем сталь, в различных футеровках, например бункеров и тачек для транспортирования абразивных материалов (руд, агломерата, щебня, песка и т. д.). Срок службы их в 5-6 раз больше срока службы стальной футеровки. На каждой тонне литых из шлака плит экономят не менее 2-3 т металла. Не менее эффективна литая брусчатка для дорог и полов промышленных зданий. Срок службы автомобильных дорог из шлаколитой брусчатки между капитальными ремонтами в 2 раза больше, а эксплуатация дешевле, чем асфальтовых. Из шлака отливают тюбинги для водонепроницаемых креплений горных выработок, жаростойкие блоки с температурой службы до 1100-1200 °С, химически стойкие изделия. В производстве литых изделий (рис. 2.14) применяют расплавы нераспадающихся, обычно кислых доменных, мартеновских, медеплавильных, никелевых и других шлаков. Огненно-жидкие шлаки загружают в специальный миксер, где они подогреваются для дегазации.  Рис. 2.14. Схема производства литых труб центробежным способом: / - шлаковозный ковш; 2 - ванная печь; 3 - дозатор; 4 - центробежная машина; 5 - гидравлический толкатель; 6 - печь отжига; 7 - стенд контроля а затем сливают в ковш и подают на литейную площадку к подготовленным формам, где отливки и затвердевают. При затвердении, кристаллизации и последующем охлаждении отливок усадка шлака составляет 7% объема, что вызвано изменением температуры и фазовыми превращениями. Неравномерное распределение температур, колебания химического состава шлака приводят к возникновению напряжений которые могут превышать предел прочности литья на растяжение и приводить к образованию трещин. Термические напряжения в изделиях снимают в специальных печах для кристаллизации и отжига. Для уменьшения напряжений и ликвидации усадочных явлений в отливках создают жесткий каркас наполнителя в качестве которого, используют кусковые шлаки. При отливке небольших плоских изделий количество наполнителя составляет 10-25% объема, и он в основном расплавляется, аккумулируя тепло. В массивных изделиях наполнитель составляет до 40-60% объема изделия и оплавляется лишь частично, снижая усадку и улучшая условия кристаллизации шлака. При этом возможно в широких пределах изменять среднюю плотность изделий, а также улучшать условия работы форм и значительно сокращать сроки охлаждения отливок. Крупные изделия для снижения внутренних напряжений армируют стальной арматурой. Поскольку коэффициент термического расширения шлака меньше, чем стали, при остывании изделий стальная арматура плотно стягивает отливку, препятствуя образованию трещин. Армированные шлаколитые изделия можно применять вместо сборных железобетонных, они превосходят последние по прочностным показателям. Однако недостатками этих изделий являются некоторое снижение прочности стали при высокой температуре шлакового расплава, а также сравнительно высокая трудоемкость изготовления. Для получения пористого шлакового литья выполняют поризацию шлакового расплава. С этой целью, например, на дно формы насыпают увлажненную коксовую мелочь или обрабатывают расплав водой. Из поризованного шлакового расплава формуют изделия разно- образных конфигураций. В зависимости от степени поризации средняя плотность литых изделий колеблется в диапазоне 350--1500 кг/м при прочности на сжатие 1,5-30 МПа. Шлаковые стекла. Металлургические шлаки применяют в качестве основного сырья при получении шлаковых стекол, а также как добавки, интенсифицирующие процессы стекловарения. Отмечено благоприятное влияние добавок на осветление стекломассы благодаря наличию в них тонкодисперсных частиц сульфидов натрия и кальция, которые усиливают вьщеление газов. Образующийся сернистый газ активизирует массообмен в проваривающейся шихте и тем самым способствует быстрейшему силика-тообразованию при температуре на 30-35 °С ниже обычной. Рекомендуется использовать до 9% добавки шлака для производства листового стекла. При этом выработочные и эксплуатационные свойства стекла не ухудшаются. Отработаны технологии получения шлаковых стекол для изготовления декоративных плит и стеклокрошки. Перспективным материалом является сыгран. Этот декоративно-отделочный материал разработан в МХТИ им. Д.И. Менделеева на основе металлургических шлаков (табл. 2.15). Таблица 2.15 Свойства сиграна
Характерной особенностью сифана, имеющего по всему объему оранжево-коричневый цвет, являются включения в его массе поликристаллических афегатов неправильной формы иного цвета, чем основная масса. По внешнему виду он напоминает природные отделочные материалы - фанит, мрамор. Установлено, что на сфуктуру сифана влияет сфуктура исходного стекла и режим его термообработки. Варьируя количеством добавок и режимом термообработки, можно получать сифан с различным размером афегированных частиц (от 2 до 5 мм). При этом меняется и сфуктура этих частиц. Получены авантюриновые стекла на основе шлаков металлургических производств, декоративный эффект в которых достигнут за счет 0 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 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
