Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12403
.pdf
предложено предотвратить образование трещин в литых огнеупорных блоках этого состава путем добавления
в расплавленный материал мелких гранулированных частиц нерасплавленного материала, вокруг которых
образуется неоднородное расположение кристаллов, разрушающее эти естественные плоскости спайности.
Хотя этот метод предотвращения трещин снижает скорость их образования, он не изменяет напряжения,
возникающие из-за усадки при охлаждении, которые являются непосредственной причиной образования
трещин. 60 Основная цель настоящего изобретения — устранение трещин в литых огнеупорных блоках
любого состава путем предотвращения образования чрезмерных напряжений в блоке из-за затвердевания
кромок до образования центральной части.
Изобретение заключается в подаче в форму твердых кусков огнеупорного материала, далее для удобства
называемого «стеклобой». Характерной особенностью данного изделия является то, что указанные куски
отбивной имеют такие относительные размеры и вес, что они оседают на дно, где быстро охлаждают нижнюю
часть блока одновременно с охлаждением краев. «Предпочтительный способ осуществления изобретения
будет описан на примере и с помощью прилагаемых чертежей, на которых: 80 Фиг. 1 — продольный разрез
формы, подготовленной для приема расплавленного огнеупорного материала; Фиг. 2 — желоб, содержащий
куски стеклобоя, готовые к закладке в блок; 85 Фиг. 3 — продольный разрез той же формы после заливки в
нее расплавленного огнеупорного материала и стеклобоя; и Фиг. 4 — перевернутый перспективный вид 90
литого огнеупорного блока, в который стеклобой не был добавлен, и на котором показаны трещины на дне,
часто встречающиеся в этом случае.»
Внимательно изучив чертежи, следует отметить, что форма 10 может быть любой предпочтительной
конструкции и изготовлена из любого материала, однако было установлено, что плиты 11, сформированные
из песка, скрепленного льняным маслом и обожженного, хорошо подходят для этой цели. Плиты 100
скрепляются между собой любым подходящим способом, например, с помощью формовочной пасты или
подобного вещества, и могут быть изготовлены любых предпочтительных размеров и форм для получения
желаемого изделия. В данном случае показана форма 105, подготовленная для производства тугоплавкого, /
J1 ,; Y, ', L L-- - _1 тороидального блока, подобного тому, который используется для футеровки емкостей для
стеклоделия.
Контейнер 12 любого подходящего размера и формы снабжен слоями теплоизоляционных кирпичей 13, на
которые опирается форма. При желании между последней и верхним слоем кирпичей 13 может быть
помещена плита 111, имеющая аналогичную конструкцию, как и плита 11, образующая дно формы. После
помещения формы в контейнер, между стенками формы и стенками контейнера размещаются
теплоизолирующие кирпичи 14, а пространство между кирпичами 14 заполняется подходящим
теплоизоляционным материалом 15, таким как порошок, известный под зарегистрированным товарным
знаком sil-o-cel. Верхняя часть конструкции inl-d 10 представляет собой верхнюю плиту 1(; снабженную
центральным отверстием 17, через которое должен заливаться расплавленный огнеупор. Аналогичная
перфорированная плита 18 расположена на верхней плите 16 с отверстиями, расположенными в правильном
порядке, а на плите 18 установлена форма для заливки жидкого огнеупорного материала 19, в которую он
должен заливаться вместе со стеклобоем. Затем пространство между формой для заливки и стенками
контейнера заполняется изоляционным материалом 15, после чего форма готова к приему расплавленной
массы.
Крайне важно, чтобы огнеупорные элементы добавлялись таким образом, чтобы каждый элемент был
полностью окружен жидким огнеупором, во избежание образования пустот из-за захваченного воздуха. Таким
образом, в предпочтительном способе осуществления изобретения куски стеклобоя 20, которые должны быть
поданы в форму, помещаются в желоб 21 таким образом, чтобы их можно было выгружать из желоба по
одному, затем через несколько секунд после начала заливки жидкости в форму и когда на дне формы
окажется два или три дюйма жидкости, желоб достаточно наклоняется вверх, чтобы куски стеклобоя
скользили в форму во время завершения заливки блока. Кусочки, имеющие относительно большой размер и
большую плотность, чем у расплавленного материала, опустятся на дно формы, где будут рассеяны потоком
расплава по дну формы, образуя приблизительно слой 22 1, который обычно несколько толще в центре, как
показано на рис.
Каждый фрагмент отделен от соседних фрагментов материалом, который застыл вокруг него, и служит
центром локального охлаждения. Благодаря множеству таких центров охлаждения, разбросанных по нижней
части блока, охлаждение центра значительно ускоряется, так что скорость его охлаждения будет
приближаться к скорости охлаждения краев, и, таким образом, будет стремиться устранить напряжения,
вызывающие трещины в нижней части. Кроме того, вместо того, чтобы напряжения, возникающие из-за усадки
при охлаждении, концентрировались в одной зоне, будет несколько таких зон, фактически по одной вокруг
каждого из различных центров охлаждения, в результате чего напряжение в каждой из них будет намного
меньше, чем в случае одной зоны между краями и центром блока, и образование трещин, подобных
показанным на рис. 4, будет предотвращено. 75 Кусочки стеклобоя предпочтительно вводят, когда форма уже
частично заполнена расплавленным огнеупорным материалом. Затем эти куски заливаются одновременно с
оставшимися 80 расплавленными огнеупорными материалами.
Кусочки стеклобоя также можно вводить в процессе заполнения формы расплавленным материалом.
Удовлетворительные результаты можно получить, введя стеклобой в блок сразу после его заливки и до того,
как корка, образующаяся на верхней поверхности формы, станет слишком твердой. Кусочки, введенные таким
образом, оседают на дно в спокойной жидкости и имеют тенденцию образовывать коническую кучку в центре
дна. Это локализует охлаждающий эффект в центре, и для предотвращения образования трещин требуется
меньшее количество стеклобоя, чем если бы стеклобой вводился во время заливки жидкого огнеупора.
В качестве твердых огнеупорных элементов предпочтительно использовать куски литого огнеупорного
стеклобоя, то есть отходы в виде блоков и кусков от предыдущих отливок того же состава и с тем же
коэффициентом теплового расширения, хотя вместо стеклобоя могут использоваться куски электролитически
отлитого огнеупорного материала другого состава, и термин «стеклобой» предназначен для обозначения как
литого огнеупорного стеклобоя, так и кусков любого подходящего электролитически отлитого огнеупорного
материала. Крайне важно, чтобы куски эулета были достаточно большими, во-первых, чтобы их можно было
подавать приблизительно по одному за раз таким образом, чтобы каждый из них был окружен слоем
затвердевшей жидкости, во-вторых, чтобы промежутки между кусками, расположенными у основания блока,
были достаточно большими для того, чтобы жидкость могла втягиваться и заполнять пространство,
образующееся в результате сжатия жидкости при затвердении, поскольку в противном случае между
соседними кусками образовались бы мелкие полости или трубки.
во-первых, и, во-вторых, чтобы площадь их поверхности Lrea по отношению к их весу была достаточно мала,
чтобы они могли осесть на дно, а не плавать в жидкой массе до затвердевания. Предпочтительно
использовать стеклобой заданного размера, что достигается путем отбора кусков, не содержащих пустот и
имеющих максимальный размер от одного до трех дюймов; однако стеклобой несколько большего размера
позволит реализовать некоторые преимущества изобретения.
Количество стеклобоя, эквивалентное примерно одному проценту по весу готового блока, снизит среднюю
температуру отливки, разлитой при 19000 °C, приблизительно на 1000 °C, и этого количества в большинстве
случаев достаточно для достижения желаемого результата, хотя в некоторых случаях может быть
использовано 10% или даже больше.
Подробно описав и определив природу указанного изобретения 1j5 и способ его осуществления, как мне
сообщили мои зарубежные корреспонденты, я заявляю:
Соседние файлы в папке патенты