Стержневая масса разогревается до пла стического состояния в узле разогрева и пода ется при помощи поршня 3 через обогреваемое сопло 5 в пресс-форму 7.
При таком прессовании устраняется воз можность расслоения шликерной массы в ре зервуаре. Проблема же быстрого изнашивания деталей гидроцилиндра остается.
Схема пресса третьего типа представлена на рис. 2.5. В нем используется принцип литья шликера под давлением через стакан.
По своей сути третий пресс аналогичен первому, за исключением того, что резервуар для расплавленной шликерной массы находит ся отдельно от прессующей установки. Запрессовочный стакан без поршня ставят на прессформу, заполняют его шликерной массой с температурой 80-110 °С, устанавливают в ста кан поршень и заливают шликерную массу под давлением в полость пресс-формы.
Рис. 2.5. Схема прессования стержней через стакан из предварительно расплавлен ной массы
2.3.4.Подготовка стержнй"сыРПа к обжигу
Впроцессе съема стержня с половинки пресс-формы он может под вергнуться короблению, особенно в тонких сечениях. Пока стержень не остыл, можно произвести его правку в двухстороннем металлическом драйере под грузом. Драйер представляет собой приспособление, конфигу рация внутренней полости которого полИостью соответствует конфигура ции полости пресс-формы для прессования. Вес груза и время выдержки
для каждого стержня индивидуальны. Если при контроле геометрии стержня-сырца обнаружено коробление, Т° производят операцию рихтовки (об этом см. подробнее в подразделе 2.5.5)-
2.4.Обжиг ст<Фжней
2.4.1.Удаление из стержня-сырца термопластиЧеского связующего
Сырые стержни содержат значитеДьное количество термопластиче ского связующего (порядка 13,0—15,5 °/° по миссе). При нагревании они расплываются, что не позволяет примерить обычные способы обжига без специального удаления связки. Исполь3овать парафиновую связку оказа
лось возможным только после разработки методов ее удаления из полу фабриката. Лишь для мелких полуфабрикатов (преимущественно плоской формы) удается удалить парафин в процессе однократного обжига.
Основным способом удаления парафина является термообработка по луфабриката, помещенного в засыпку из мелкого пористого минерального порошка (чаще всего из технического глинозема). По мере нагревания па рафин расплавляется и впитывается с поверхности изделия прилежащими слоями засыпки. Из внутренних слоев изделия парафин мигрирует к на ружным, подобно тому, как перемещается влага в процессе сушки. Его пи ролиз при дальнейшем повышении температуры должен происходить глав ным образом в объеме засыпки. Весь процесс удаления связки можно раз бить на отдельные периоды. До температуры примерно 150 °С парафин расплавляется и происходит его капиллярное всасывание засыпкой. Раз ложение парафина при этом незначительное, наблюдается лишь частичное испарение его легких фракций. От 150 и примерно до 300 °С продолжается эвакуация и одновременно происходит интенсивное разложение парафина, сопровождающееся большим газовыделением. Сначала разлагаются более легкие фракции углеводородов, затем более тяжелые. Около 300 °С, осо бенно для массивных изделий, рекомендуется приостанавливать повыше ние температуры, чтобы завершились процессы разложения. Один из вари антов технологии заключается в том, что изделия извлекают из засыпки после термической обработки при температуре 300 °С. При этом остаточ ное содержание связки (до 3-4 %) обусловливает их удовлетворительную прочность. После засыпки изделий свежим глиноземом производят окон чательный обжиг.
Более распространен другой вариант технологии. Температуру про должают повышать, обеспечивая полное разложение остатков связки (тя желых фракций) в теле изделия и в засыпке, а также выгорание выделив шегося углерода. Процесс выжигания связки заканчивается при темпера туре 550-600 °С. На этом предварительный обжиг заканчивают.
Для получения бездефектных изделий необходимо тщательно подби рать режим выжигания связки, особенно до 300-350 °С. Требуемая темпе ратура зависит от многих факторов, в том числе от формы и размеров из делий. Общая продолжительность выжигания колеблется от 5-10 часов для мелких изделий до нескольких суток для наиболее крупных.
2.4.2.Материал засыпки. Подготовка материала засыпки
кпроцессу обжига
Технический глинозем (техническая окись алюминия) является наи более распространенным материалом засыпки, а для шликера, имеющего в своей основе электрокорунд, - единственным.
нозем после уплотнения не будет иметь плотного контакта со стержнем, наименее вероятно. При горизонтальной укладке стержней брак по короб лению доходит до 80 %. Необходимо также учитывать, что массивная (верхняя) часть стержня находится ближе к поверхности короба, вследст вие чего нагрев и удаление пластификатора начинаются с этой части и за канчиваются одновременно с нижней его частью.
Немаловажное значение для увеличения выхода годных стержней имеет их укладка в короба (или расположение в коробе). Анализ качества стержней множества садок показал, что при расположении стержней в ко робе с разворотом выходной кромки в сторону прямого теплоизлучения выход годных стержней уменьшается, возрастает брак по короблению. Это связано с более высоким температурным градиентом в тонких частях вы ходной кромки. Оптимальной является укладка стержней выходной кром кой внутрь короба, при этом расстояние между стержнями должно быть таким, чтобы глинозем, находящийся между стержнями, мог принять в се бя весь пластификатор из стержня-сырца. Стремление увеличить произво дительность печи за счет съема большего количества стержней из одного короба ведет к увеличению брака по короблению, образованию внутрен них микротрещин и, как следствие, к снижению прочности. Расстояние между самыми толстыми частями стержней не должно быть меньше их уд военной толщины.
Как было отмечено ранее, засыпка стержней играет двойную роль. Вопервых, она сохраняет конфигурацию и обеспечивает геометрическую точность изделия, а во-вторых, служит адсорбентом для расплавленной технологической связки (пластификатора). Глинозем в процессе засыпки должен быть достаточно уплотнен. Однако чрезмерное уплотнение может как ухудшить адсорбционные свойства глинозема, так и повысить степень его спекания, что осложнит распаковку стержней и увеличит выход брако ванных (из-за слома) изделий. Как правило, уплотнение ведется вибраци онным способом, при этом частота и амплитуда колебаний вибростола, а также время уплотнения оказывают большое влияние на качество продук та. Были проведены многочисленные эксперименты по влиянию этих фак торов на коэффициент уплотнения (Ку).
К\ =-£г--100%,
J Ко
где Ку - коэффициент уплотнения; Ко - объем, занимаемый глиноземом до уплотнения;
V\ - объем, занимаемый глиноземом после уплотнения.
По результатам этих экспериментов рекомендуется следующий режим виброуплотнения: