книги из ГПНТБ / Строение и свойства стеклокристаллических материалов на основе горных пород и шлаков (г. Чимкент, 8-10 октября 1974 г.) [сборник статей] 250-летию АН СССР посвящается

теновского шлаков, гранитного отсева, а также из доменного шлака, гранитного отсева а красного шлама Днепровского алюмдииевого завода.

Проведенные дилатометрические исследования показали, кто литье изученных составов обладает более низким коэффициен­ том термического расширения /(5,67 - 6,2) Ю“6Град“^Л по сравнению с базальтовыми литыми изделиями / ( 1C—12)Ю'^град*'*/, Низкое значение коэффициента тс мического расширения определя­ ет его повышенную термостойкость, которая устанавливалась по

против 6,02.10® кГ/см2).

Исследования влияния характера отруктуры на термостой­ кость проводилось на образцах литья, структура которых пред­ ставлена дендритовидными и призматическими кристаллами. Образ­ цы литья ^ендритовидной структуры после циклического перепада температур 650°-20°С имели небольшое количество мелких затуха­ ющих трешин, которые проходили по кристаллам, дробя их лв час­ ти. Образцы литья призматической Структуры после аналогичного термоудара имели совокупность трещин шириной до 0,1 мм, кото­ рые пересекали веоь образец. Фазовый соотав литья изученных составов в обоих случаях был постоянным и представлен пирокоеном диопсидового состава.

Полученное термостойкое литье в виде крупноразмерных плит успешно применяется для футеровки коксовых рамп Криворож­

260

оостава рвсплева, уменьшения газообразования и расположения арматуры вне зоны образования усадочных раковин поводит к существенному увеличению сопротивления изгибу (до 50%) мате­ риала, причем положительный эффект армирования проявляется даже при использовании арматуры малых диаметров (3 мм).

Применение различных обмазок на основе окислов железа способствует дополнительному повышению сопротивления изгибу.

фективность армирования илакокаменного литья без увеличения процента армирования.

Ли т е р а т у р а :

1.Н.А.Картавив. Армированные сталью строительные детали из огненно-жидких шлаков. Б кн. "Вопросы шлакопереработки?

Челябинск, I960, стр, 351.

2.Л.Н.Калениченко, О.П.Мчедлов-Петросян, В.С.Софронов. Изучение взаимодействия стальной арматуры и ее окисных фаз со шлаковым расплавом. В кн. "Теория, и практика про­

изводства намнелигых труб".” Алма-Ата, 1972, стр .36.

3.А.А.Аппен. "Температуроустойчивые,'-неорганические покрытия? Иад-во "Химия", Л., 1967.

4.К.П. Азаров. Регулирование свойств грунтовых эмалей для

стали. Журнал прикл.хиы., 1954, ZL% №I. стр.33.

s 5. Ю.В.Наидич, В.С.Журавлев. Изучение -влияния шероховатости поверхности на ее смачиваемость металлами. В кн. "Поверх­ ностные явления в расплавах и возникающих из них твердых фазах". Кабардино-Балкарское книжное изд-во, Нальчик, 1965, стр. 245.

6. А. А.Перминов, С.И.Попель, И.С.Смирнов. Адгезия простейших силикатных расплавов к окисленной и неокиоленной сталям,. Журнал прикл.химии, 1962, 35, выл.2, стр .271.

264

ШАТОВ Л.Г., ПАНЮШКИНП.П., РОМАНОВ В.В.

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ФОРМОВАНИЯ НА СТРУКТУРО0БРА30ВАНИЕ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫМ СПОСОБОМ.

линдрических изделий: отатический и центробежный. Статический метод в виду овоей трудоемкости и ряда приоущих ему недостат­ ков, заключающихся в образовании усадочных и газовых раковин изделия и в низкой точности получения изделия заданных геомет­ рических размеров, находит ограниченное применение. Наиболее перспективным способом формования изделий вращения из силикат­ ных расплавов является динамичеокое формирование, заключающее­ ся в иопольаовании центробежных сил /2 ,3 /. Действующие центро­ бежные силы создают в процессе заполнения (*ормы и затвердева­ ния расплава повышенное давление, которое улучшает заполнение

Рио. I. Схема установки формования цилиндричеоких изделий. 1-электродвигатель; 2-веду- щие опорные ролики; 3-опвд>ные ролики; 4-кокиль; 5-прижимной ролик; 6-рама.

265

формы и питание наружных слоев расплава при усадке материала, что приводит к получению Солее плотного изделия.

Эксперименты и отработка технологических параметров по­ лучения цилиндрических изделий из шлакокаменного литья прово­ дились на разработанной установке, принципиальная охеыа кото­

геометрических размеров и конфигурации торцевых стенок при ре­ гулируемой скорости вращения кокиля соответствующих размеров. Повышенные требования к качеству торцевых поверхностей шлако­ каменного ролика вызвал^ необходимость в дополнительном кон­ структивном элементе кокиля, ограничивающем длину изделия с получением необходимой конфигурации торцевой поверхности и предотвращающем быстрый теплоотвод во избежание образования стекла и трещин на гранях ролика, что является причиной разру­ шения изделия во время эксплуатации.

Применение центробежного способа формования для получе­ ния цилиндрических изделий из термостойкого шлакокаменного литья потребовало решения ряда технологических задач, таких как, определение оптимального числа оборотов кокиля в зависи­ мости от жидкотекучести расплава, вибор способ^ теплоизоляции расплава в кокиле от металла; установление скорости заливок кокиля расплавом, обоснование продолжительности вращения при’ формовании, установление оптимального режима кристаллизации и отжига изделий различного диаметра.

Вращение расплава вместе с формой происходит за счет сил трения. При соприкосновении расплава с внутренней поверх­ ностью формы возникают силы трения, которые увлекают во враще­ ние близлежащие к поверхности формы слои расплава. Указанные слои за счет вязкости расплава действуют на близлежащие к оси вращения слои и последовательно вовлекают их во вращение. На каждую частицу шлакового расплава в кокиле действуют кроме центробежной силы и сила тяжести. Соотношение между этими он­ лайн определяет точность геометрических размеров наружной по­ верхности расплава во вращающейся форме. Если величина центро­

бежных сил, действующих на расплав, меньше сил тяжести, то рао-

266

и стекать вняв под действием сил тяжести. По мере увеличения центробежных сил высота подъема расплава увеличивается и при равенстве иля превосходстве их над силами тяжести расплав не отрывается от формы, что обеспечивает получение отливок задан­ ных размеров с высокой точностью.

Процесс формования оказывает существенное влияние на

криоталлизафш. Особенностью кристаллизации при центробежном способе получения изделий является перемещение кристаллов в процессе формования. Центробежное формование не оказывает вли­ яния на зародышеобраэование, но по мере роста кристаллов проис­ ходит их перемещение в периферии в результате разности удель­ ных весов кристаллов и жидкости.

В результате откати я жидкости из периферии и плотной упаковки кристаллов недостаток питательного материала в этой воне приводит к прекращению дальнейшего роста кристаллов, в результате чего формируется мелкокристаллическая структура.

Вновь поступающие на периферию кристаллы воздействуют на нахо­ дящиеся там кристаллические сроки и вызывают их упругие дефор­ мации. Упаковка кристаллов, их упругие деформации и питание' определяется величиной центробежных сил. При получении цилинд­ рических изделий малого диаметра в металлическом кокиле центро­ бежным способом основной фронт кристаллизации движется от ме­ талла кокиля к оси вращения. Поэтому упругие деформации, накап­ ливаясь по мере движения фронта кристаллизации по толщине из­ делия, при отвердевшем изделии представляют определенную ве­ личину, характеризующую внутренние напряжения. С увеличением

метром 100 мм, подученные ив одного и того же расплава при одинаковых технологических параметрах ее иоключенмем окороотм вращения кокиля имеют разную ширину трещин. Изделия, подучен­ ные при скорости вращения кокиля 700 об/ивн, пооле извлечения ма отжиговой печи имели оирину трещин до 5 мм. Изделия же, по­ лученные при окороот’1 вращения кокиля 240 об /м ин .-до I мм. й обоих случаях трещины имели направленна вдоль иадедия о откло­ нением до 30° от образующей цилиндра, При скорости 2Ю об/мин.

полученные иаделня на нмеди трещин. Следовательно, 'более ние-

267

кие окорооти крещения обеспечивают получение цилиндрических изделий с меньшими внутренними напряжениями. Увеличение окорооти вращения приводит к получению более мелкокристаллической структуры и возрастанию внутренних напряжений.

Таким образом, изменением параметров формования дости­ гается управление кристаллизацией и регулирование внутренних напржений в .получаемых цилиндрических изделиях.

Л и т е р а т y p a j

1.Б.Х.Хан. Основные тенденции в технологии производства камвелитьм труб. - Б кн. "Теория и практика производстве камнелитых труб". Алма-Ата, 1972, стр.5.

2.С.Т.Сулейманов, 8 .С.Амирханов, Г.В.Орлова, Т.А,Абдувалиев, Л.Г.Тропина. Технология получения кемиелитмх (руб на ос­ нове габбро-норитовой шихты. В кв. - "Теория и практика производства камнелитых труб". Алма-Ата, 1972г. отр.59.

3.И.Е.Диповский, В.А.Дорофеев. Камнелитейное производство. Кзд-во "Металлургия", М., 1965.

УДК 666.63 I 546.07

А. А.ИСМАТОВ.

ПОЛУЧЕНИЕ СТРОНЦИЙСОДЕРЖАЩЕГО СИТАЛЛА НА ОСНОВЕ СТЕКОЛ СИСТЕМЫ QaUgSl£6

Выбор системы диопсид-метасиликат стронция для получе­ ния оиталлов овяаан о тем, что, во-первых к этой оиотаме при­ надлежат составы реальных многокомпонентных стекол на основе горных пород и металлургических шлаков) во-вторых, наличие пироксеновой фазы обеопечивает повышенную твердость, выоояув сопротивляемость йотирению и химическую устойчивость металлов. Кроме того, принималась во внимание и детальная изученность диаграммы ооотояния мой оиотамы при равновесных условиях а наличие в ней легкоплавких отекол /1 ,2 /.

Иооледуеиые ооотавы в системе выбирали о таким расче­ том, чтобы при криосаллнвации образовывались кристаллы одного 'двопомда) или двух (диопоида, метаоиликата стронции) ооединаиий. В жачеотве нухлеатора крноталливации применяло я Сгг05/3 /.

266

При выборе последнего учитывали его тугоплавкооть и сходство параметров решетки о параметрами кристаллов основной фазы - диопсида:

глинозема. Стекла варили при 1450° из материалов марки „4Д/7 . Для введения S гО использовали горную породу - стронцианит

Окиоь хрома вводили через бихромат калия - KgCzg0?* Исследование полученных стекол, произведенное визуально и под микроскопом, показало, что ооставы без добавок и с добав­ ками Сг20з - 0,5 и 1,0 % однородны и прозрачны, а оотальныазагдушены кристалликами Ct20 j, выделяющимися в отекло в про­ цессе охлаждения.

Физико-технические показатели и химический состав стекол без добавок приведены в табл. I.

г ф