Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Технология изготовления мулликорундовых трубчатых изделий.

irina_krut2019 1250 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 50 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 13.01.2020
Целью выпускной квалификационной работы является разработка составов и технологии получения огнеупорных материалов на основе муллитокорундового сырья. Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи: 1. Проанализировать муллитокорундовые составы и материалы, используемые для изготовления высокотемпературных огнеупорных изделий. 2. Разработка составов и технологий для изготовления муллитокорундовых трубчатых изделий. 3. Провести исследования физико-химического, фазового состава, структуры и технических характеристик образцов муллитокорундовых составов.
Введение

Среди всего спектра огнеупорных материалов широкое применение находят корундовые и муллитовые огнеупоры, обладающие достаточно высокими значениями огнеупорности и прочности. На основе корунда и муллита разработан целый ряд составов, предназначенных, в основном, как и другие классы огнеупоров, для удовлетворения нужд металлургической промышленности. В то же время существуют производства высокотемпературной технической керамики, в частности алюмооксидной, которая играет важную роль в развитии высокотехнологичных областей современной техники. Процесс производства этого вида керамики требует использования специальной огнеупорной оснастки с повышенной стойкостью к высокотемпературным деформациям и с длительным сроком службы для синтеза материалов и обжига изделий (температура ? 1650 оС, действие многократных теплосмен, механических напряжений на изгиб и сжатие, химическая инертность и др.). Специального производства огнеупорных изделий, обладающих длительной работоспособностью в указанных условиях, в России не существует, и отечественные предприятия по изготовлению высокотемпературной технической керамики вынуждены использовать импортную продукцию. Научно-техническая задача по разработке огнеупорных составов и технологий получения на их основе изделий различной конфигурации и размеров является важной и актуальной Предмет исследования - физико-химические процессы формирования фазового состава, структуры и свойств керамических материалов на основе муллитокорундового сырья
Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3 1. Особенности технологий изготовления керамических изделий 4 1.1 Общая информация о керамике 4 1.2 Керамические изделия их основные свойства 6 1.3 Технология изготовления керамических изделий 8 1.4 Технология подготовки сырья для изготовления муллитокорундовых изделий 9 ВЫВОД 15 2. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ МУЛЛИТОКОРУНДОВЫХ СОСТАВОВ 16 2.1 Выбор состава для изготовления трубчатых изделий 16 2.2Метод одноосного сжатия 17 2.3 Сушильные устройства и режимы сушки 24 2.4 Обжиг 31 2.5Послеобжиговая механическая обработка 35 2.6 Области применения 35 ВЫВОД 36 3. Технологическая линия производства трубчатых муллитокорундовых изделий. 37 3.1 Приготовление состава. 37 3.2Вакуумирование 38 3.3Формование 39 3.4Оборудование для обжига и сушки 42 ВЫВОД 44 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 48
Список литературы

1. Шаяхметов У.Ш. Фосфатные композиционные материалы и опыт их применения.- Уфа: РИЦ «Старая Уфа», 2001.-176 с. 2. Судакас Л.Г. Фосфатные вяжущие системы.- СПб: РИА « Квинтет», 2008.-260 с. 3. Копейкин В.А. Некоторые вопросы химии и технологии фосфатных материалов. В кн.: Технология и свойства фосфатных материалов. М.: Стройиздат, 1974, стр. 4-17. 4. Шаяхметов У.Ш. Фосфатные композиционные материалы и опыт их применения.-Уфа: РИЦ «Старая Уфа», 2001. -150 с. 5. Шаяхметов У.Ш., Мурзакова А.Р. Эффективная многофункциональная наноструктурированная композиционная керамика. Новые огнеупоры. 2014;(2): стр.19-21. 6. Халиков Р.М., Шаяхметов У.Ш. и др. Химия и структура композиций на основе фосфатов. Уфа: РИЦ БашГУ, 2012. 162 с. 7. Шаяхметов У.Ш., Усманов С.М., Мурзакова А.Р., Чудинов В.В., Хайдаршин Э.А., Фахретдинов И.А., Гончаренко Е.А., Халиков Р.М. Технология экструзии наноструктурированных керамических масс на вакуумном поршень-прессе. Вестник Башкирского университета. 2014. Т. 19. 8. Шаяхметов У.Ш. Технология безобжиговых керамических трубчатых изделий /У. Ш. Шаяхметов// Огнеупоры и техническая керамика. – № 3-4 . – С.34-36. 9. Пат. 2152370 РФ. Огнеупорная масса /Шаяхметов У.Ш.// Открытия. Изобретения. 2000. №19. 10. Патент 2354629 РФ. Огнеупорная масса / Мустафин А.Г., Шаяхметов У.Ш., Якупова Л.В. и др. // Опубл. 10.05.2009г. Бюл. №13. 11. Патент 79886 РФ. Система производства огнеупорных изделий из алюмосиликатного сырья / Шаяхметов У.Ш., Якупова Л.В., Васин К.А. и др. // Опубл. 20.01.2009 г. Бюл. №2. 12. Практикум по технологии керамики: Учеб. пособие для вузов /Н.Т. Андрианов, А.В. Беляков, А.С. Власов и др./ Под ред. Проф. И.Я. Гузмана. – М.: ООО РИФ «Стройматериалы», 2005. –336с. 13. Химическая технология керамики: Учеб. пособие для вузов / Под ред. проф. И.Я. Гузмана.- М.: ООО РИФ «Стройматериалы», 2012.- 496 с. 14. Дятлова, Е.М. Химическая технология керамики огнеупоров. В 2 ч. Ч.1: тексты лекций для студентов специальности 1-48 01 01 «Химическая технология неорганических веществ, материалов и изделий» специализации 1-48 01 01 09 «Технология тонкой функциональной и строительной керамики» / Е. М. Дятлова, Ю.А. Климош. — Минск: БГТУ, 2014. — 224 с. (131). 15. Угольные и графитные конструкционные материалы /В. С. Веселовский; АН СССР, Ин-т горного дела им. А.А.Скочинского . – М. : Наука, 1966 . – 226 с. (142-145) 16. Шевченко В.Я. Введение в техническую керамику.- М.:Наука,1993. – 112с 17. Frank Handle (ed), Extrusion in Ceramics, Engineering Materials and Processes, DOI 10.1007/978-3-540-27102-2_1, Spinger-Verlag Berlin Heidelberg 2009. 413p 18. Способ изготовления трубчатых керамических изделий (Изобретения А.А.Гриднев 891590 в пункт 1.2.2.)(Авторское свидетельство изобретения А.А. Гриднева Способ изготовления трубчатых керамических изделий. №891590.231281 19. Абдрахманов Е.С., ТусупбековаМ.Ж.Огнеупоры для металлургических и литейных печей.учебное пособие. – Павлодар: ПГУ им. С. Торайгырова, 2006. – 86 с. 20. Алленштейн Й. и др. Огнеупорные материалы. Структура, свойства, испытания.. ... Справочник / Перевод с немецкого. Под редакцией Г. Роучка, X. Вутнау. — М.: Интермет Инжиниринг, 2010. — 392 с 21. Кащеев И Д., Стрелов К,К, Испытание и контроль огнеупоров; Учебное пособие. - М.; Интернет Инжиниринг, 2003. - 286 с 22. Зальмаиг Г. В. Физические и химические основы керамики. Пер. под ред. Д. С. Белянкина, Химтеорет, 1935. 23. Г. К. Боуэна «Перспективные керамические материалы»; «В мире науки», 1986, №12 24. Н.Я. Госин Производство керамических строительных материалов. Издательство «Высшая школа» Москва 1971 25. Огнеупоры и их применение. –М.: Металлургиздат, 1984. -446 26. URL: https://studfiles.net/preview/4618440/page:89/ 27.URL: https://www.bestreferat.ru/referat-183376.html 28. С.Г. Тресвятский, В.Д. Ткаченко, Е.П. Гармаш, Б.К. Лунин, А.В. Михайлов, В.А. Ямкова. Авторское свидетельство №649684. Опубл. 28.02.79. Бюл. №8 (16.05.79). 29.Сажин В.Б. Основы материаловедения - М.: Теис, 2005. - 155с. 30. Будников П.П. Химическая технология керамики и огнеупоров – М.:Стройиздат, 1972. -307с.
Отрывок из работы

1. Особенности технологий изготовления керамических изделий 1.1 Общая информация о керамике Керамическими называются искусственные каменные материалы и изделия, получаемые из глин и их смесей с минеральными добавками путем их формования, сушки, обжига. Сырьем для керамических материалов служат различные глины. Глины - это осадочные горные породы, состоящие в основном из глинообразующих минералов и примесей, из одного (мономинеральные глины) или нескольких минералов (полиминеральные глины). Глинообразующие минералы являются водными алюмосиликатам. В зависимости от преобладающего содержания глинистых минералов глины называют каолинитовыми, монтмориллонитовыми, гидрослюдистыми (иллитовыми) и т.п. Глины белого цвета, состоящие преимущественно из каолинита, называют каолинами. Кроме глинообразующих минералов присутствуют примеси: кварцевый песок, карбонатные, железистые, органические, растворимые соли. По зерновому составу глины характеризуются значительным содержанием глинистого вещества (частиц мельче 0,005 мм) и делятся на высокодисперсные, дисперсные и губкодисперсные. В керамической промышленности по применению различают глины клинкерные, кирпичные, черепичные и т.д. Свойства глин определяются соотношением, видом и дисперсностью глинистых минералов и примесей. Наиболее важными свойствами глин являются пластичность, воздушная усадка (дообжиговые свойства), огнеупорность, спекание и огневая усадка (обжиговые свойства). Пластичность глин - способность глиняного теста изменять форму без разрыва и нарушения сплошности под действием внешних усилий и сохранять приданную форму после прекращения их действия. Пластичными свойствами каждая глина обладает в определенном диапазоне влажности. Пластичность зависит от вида и количества глинообразующих минералов в глине. Наибольшей пластичностью обладают монтмориллонитовые глины. Повышение дисперсности глин увеличивает их пластичность, а запесоченность, наоборот, снижает ее. Пластичность глин может быть повышена добавлениями пластичных добавок или отмучиванием песчаных частиц. Снижают пластичность введением непластичных добавок. Воздушная усадка - уменьшение объема образца при его сушке. При затворении глин водой происходит набухание, т.е. увеличение объема. Удаление из глин воды сопровождается воздушной усадкой в результате действия капиллярных сил. Величина относительной воздушной усадки может быть 2…10 % и более. Наибольшей усадкой обладают монтмориллонитовые глины, наименьшей - каолинитовые. Огнеупорность - способность глин, не расплавляясь, выдерживать действие высоких температур. По огнеупорности глины делят на три класса: огнеупорные - с огнеупорностью выше 1580°С, тугоплавкие – 1350-1580, легкоплавкие - ниже 1350°С.! Способность глин при обжиге уплотняться с образованием камнеподобного материала называется спекаемостью. В процессе спекания масса уплотняется, вследствие чего происходит огневая усадка, которая у глин колеблется от 2 до 8 %. Для регулирования свойств глиняной массы вводят отощающие добавки, которые уменьшают огневую и воздушную усадку. В качестве отощающих добавок применяют кварцевый песок (для стеновых изделий размером 0,2.2 мм), молотый шлак, отходы керамзитового и аглопоритового производства, золу до 10.25 %. Более качественными отощающими добавками являются молотая дегидратированная глина (прошедшая термообработку при 700.750°С), шамот (измельченная, специально обожженная глина при температуре, равной температуре обжига изделия), измельченный бой обожженных изделий. Их вводят в количестве до 40 %. Порообразующие, или выгорающие, добавки применяют для уменьшения средней плотности стеновой керамики и сокращения расхода полноценного топлива; на этапе сушки они выполняют роль отощающих добавок. В качестве выгорающих добавок применяют древесные опилки (8.25 %), молотый антрацит, бурые угли, тощие каменные угли (2.2,5 %), золы ТЭЦ до 15 % и др. Плавни-добавки в смеси с глинистым, веществом дают легкоплавкие соединения и снижают температуру обжига изделий. В качестве плавней используют измельченные полевые шпаты, нефелиновые сиениты, пегматиты, перлиты, молотое легкоплавкое стекло, шлаки, фосфаты натрия и кальция и др. Пластифицирующие добавки увеличивают пластичность и связанность глин. К таким добавкам относят высокопластичные глины, бентониты, поверхностно-активные вещества - отходы целлюлозной промышленности, синтетических жирных кислот и др. Керамические материалы и изделия объединяют в группы по назначению и свойствам, по основному используемому сырью или его фазовому составу. По назначению строительные керамические материалы и изделия классифицируются на стеновые материалы, пустотелые изделия для перекрытий, облицовочные материалы для наружной и внутренней отделки зданий, кровельные материалы, трубы, огнеупорные материалы, заполнители для легких бетонов, санитарно-технические изделия, специальные изделия. 1.2 Керамические изделия их основные свойства Основными свойствами керамических изделий, определяющими их качество являются: пористость, объемная масса, твердость, белизна, просвечиваемость, водопоглощение, механическая стойкость, термическая стойкость, химическая стойкость. Свойства зависят от состава используемой массы и от технологических особенностей производства. Пористость – отношение объема пор к единице объема материала, выраженное в %, важный показатель, позволяющий установить степень завершенности процесса спекания керамических тел. От пористости керамики в значительной степени зависит ее устойчивость при воздействии агрессивных сред, а также теплопроводность, что особенно важно для строительных и теплоизоляционных материалов. Для фарфора пористость – 1,01–0,2 %, фаянса – 9–12 %; Объемная масса: для фарфора – 2,2–2,4 г/см3, фаянса 1,92–1,96 г/см3. Белизна – характерный признак высокого качества фарфоровых и фаянсовых изделий. Степенью белизны называют отношение интенсивности отражения белого цвета от поверхности испытуемого образца к интенсивности отражения белого света от поверхности эталона. Определяется визуально путем сравнения испытуемого образца с эталоном или спектрофотометром определяют способность материала отражать падающий на него свет. Эталоном белизны служит баритовая пластинка, белизна которой принята за 100 %. Белизна фарфора – 55–63 % в зависимости от сорта, костяного фарфора – не менее 80 %. Покрытие глазурью снижает белизну на 2–3 %. Твердость глазурного слоя – характеризует прочность глазури и определяет способность материала сопротивляться вдавливанию другого, более твердого материала. Определяется по минералогической шкале Мооса, у фарфора – 6,5–7,5; у фаянса – 5,5–6,5. Фарфоровые глазури являются твердыми, майоликовые – мягкими, фаянсовые – средние. Просвечиваемость – свойство фарфора, имеющего плотный спекшийся черепок, определяют вне зависимости от толщины изделия. Различные виды фарфоровых изделий можно сравнивать по степени просвечиваемости лишь при одинаковой толщине образцов, так как степень просвечиваемости зависит от толщины. Применяемый метод основан на измерении коэффициента светопропускания фарфора в видимой области спектра при длине волны 540 нм. Фаянс не просвечивают, т.к. черепок пористый. Водопоглощением называют отношение массы воды, поглощенной образцом при полном насыщении к массе сухого образца. Водопоглощение зависит от пористости материала. Значения водопоглощения (в %) для некоторых видов керамических материалов: кирпич глиняный обыкновенный – не менее 8; плитки для пола – не более 4; плитки облицовочные – 12–15; канализационные трубы – не более 9; фарфоровые изделия – менее 0,5; фаянс неглазурованный – 10–14; глиняный грубозернистый кирпич, плитка – 2–10; плотные тонкокерамические изделия – 0,2–3; техническая керамика – менее 0,1; фарфоровая химическая аппаратура – 0–0,5. Механическая прочность – это способность материала сопротивляться разрушению под действием внешних сил, характеристика долговечности изделия. Удельная механическая прочность – отношение приложенного усилия к единице толщины дна, определяется по методу свободного падения стального шарика по дну изделия. Фаянс имеет более высокую, чем фарфор прочность. Термическая стойкость – стойкость к резким перепадам температур. Она зависит от многих факторов: сырьевого состава, теплопроводности, условий нагревания и охлаждения, пористости, формы, размеров изделия. Фарфоровые изделия и глазурь должна выдерживать перепады температур от 205 до 20 ?С, фаянсовые – от 145 до 20 ?С (для бесцветных глазурей), от 135 до 20 ?С (для цветных глазурей). Скорость распространения звука – в фарфоровых изделиях (высокий звук при ударе) в 3–4 раза выше, чем у фаянсовых (глухой звук при ударе деревянной палочкой); Химическая устойчивость глазурей и керамических красок – должна выдерживать обработку слабыми кислотами, щелочами при обычной температуре и нагревании до 60–65 ?С. 1.3 Технология изготовления керамических изделий Производство керамических изделий включает в себя следующие основные процессы: • приготовление керамических масс; • формование изделий; • сушка; • обжиг. Приготовление керамических масс. Керамические массы — это смесь исходных сырьевых материалов, приготовленная по рецептуре, заданной для каждого вида изделий. Она является основой керамического черепка, который, собственно, формует изделие. Для приготовления керамических масс измельченное сырье вначале дозируется по весу, а затем тщательно перемешивается. Способы приготовления масс могут быть различны, в зависимости от вида производимого изделия и метода его формования. Масса может быть приготовлена в виде пластичного «теста» или жидкого шликера. Формование изделий Керамические изделия формуют методом пластического формования из пластичной массы или методом литья (жидким шликером) в гипсовых формах. Пластичное формование предполагает как ручное изготовление изделий (лепка, отминка по формам, вытягивание на гончарном круге), так и механическое (на современных станках). Изделия сложной конфигурации и тонкостенные изготавливают литьем в гипсовых формах, что выполняется и вручную, и на механизированных установках. Сушка Отформованные изделия обыкновенно имеют влажность 20 — 28%. Перед обжигом полуфабрикат необходимо высушить до содержания в нем влаги не более 2 — 5%, для того чтобы придать изделию необходимую механическую прочность, а также во избежание деформации и растрескивания при обжиге. Обжиг В процессе обжига формируется структура черепка, определяющая технические свойства изделия (пористость, механическую прочность, термоустойчивость и др.). В производстве художественных керамических изделий используют двукратный и — реже — однократный обжиг. При однократном обжиге изделие после сушки сразу глазуруют и затем обжигают. Такой способ обработки можно применить для толстостенных изделий. При двукратном обжиге полуфабрикат после сушки подвергают вначале первому (утильному) обжигу, при котором изделие приобретает механическую прочность, затем его глазуруют и обжигают второй раз (политой обжиг). При некоторых способах декорирования керамики для закрепления красок и позолоты изделия подвергают третьему обжигу (муфельному) при температуре 600 — 800°С. 1.4 Технология подготовки сырья для изготовления муллитокорундовых изделий Способ изготовления муллитокорундовых огнеупорных изделий включает помол глинозема Гк в присутствии гидрофобизирующей жидкости: полигидросилоксана 136-41 в количестве 0,018-0,020%, приготовление водной формовочной массы из порошков плавленого муллита, электрокорунда и молотого глинозема Гк, вылеживание массы и дополнительное смешение, вибролитье заготовок, их сушку и обжиг. Состав формовочной массы представлен ингредиентами, мас.%: плавленый муллит, фракции (мм) (0,8-4,0) - 20,0-28,0, (0,2-0,8) - 6,5-8,0; электрокорунд (мм) (0,8) - 4,7-5,3, (0,5-0,63) - 2,8-3,1, (0,32-0,4) - 11,7-12,4, (0,20-0,25) - 1,8-2,2, (0,01-0,16) - 14,0-15,0; глинозем Гк 30,0-34,0; ГФЖ 136-41 (сверх 100%) 0,0115-0,0135; вода (сверх 100%) 6-8. 7 з.п. ф-лы. Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к производству огнеупорных изделий, например к изготовлению муллитокорундовых тиглей, для плавки стали и жаропрочных сплавов в вакуумных печах, при производстве охлаждаемых лопаток авиационных двигателей, а также огнеупорных капселей для обжига стержней, необходимых для литья лопаток по выплавляемым моделям. Основной сложностью в технологии изготовления термостойких тиглей зернистого строения (отношение диаметра к высоте ?1:5, толщина стенки ?15 мм) и крупногабаритных капселей (отношение ширины к длине ?1:3 при толщине стенки ?15 мм) является получение равноплотной структуры по всему объему изделия. Такая структура определяется прежде всего выбором способа подготовки формовочной смеси, технические характеристики которой в свою очередь зависят от выбранных исходных материалов и их гранулометрического состава. Известен способ получения корундовых тиглей из зернистых масс с применением низкоцементного огнеупорного бетона, заключающийся в получении смеси совместного помола, состоящей из глинозема Гк, высокоглиноземистого цемента (ВГЦ) и суперпластификатора, приготовлении низкоцементного бетона путем добавления в полученную смесь электрокорунда и воды. Затем осуществляют вибролитье заготовок и выдерживают их во влажной среде с последующей сушкой и обжигом при температуре 1500-1550°С (патент РФ №2170717, МКИ7: С 04 В 35/10, БИ №20 за 2001 г.) - аналог. Недостатком известного решения является наличие оксида кальция в смеси совместного помола, состоящей из глинозема Гк, ВГЦ и суперпластификатора. Оксид кальция из ВГЦ в процессе обжига взаимодействует с дисперсными частицами Гк и дает легкоплавкую фазу, которая увеличивает общее количество стеклофазы в обожженном материале. Стеклофаза в процессе эксплуатации тиглей в зоне контакта может реагировать с компонентами расплава никелевых суперсплавов, особенно в момент его перегрева до 1600-1700°С. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу является метод вибролитья изделий из корундомуллитоглиноземистых масс («Огнеупоры», 1990 г., 3 №, с.24-27) - прототип. В соответствии с известным решением последовательно проводят следующие операции: помол глинозема Гк, приготовление водной виброподвижной массы из крупнозернистых порошков плавленного муллита и электрокорунда с молотым Гк в присутствии гидрофобизирующей жидкости ГКЖ-11, добавляемой в количестве 0,05% (сверх 100% к исходной массе), вибролитье изделий в гипсовых формах, сушку заготовок при 90-120°С и обжиг при 1580°С. Степень измельчения, молотого в вибромельнице или шаровой мельнице, глинозема Гк характеризуется преобладающим размером зерен 4-12 мкм (80-90%). Сначала сухую смесь из исходных компонентов: плавленный муллит - 15-30%, электрокорунд - 35-60%, молотый глинозем Гк - 25-35% смешивают в зетообразном смесителе с добавкой ГКЖ-11 в количестве до 0,05%, а затем с водой. Влажность формовочной массы составляет 6,5-7,5%. Недостатком известного решения является использование в качестве разжижающей добавки гидрофобизирующей жидкости ГКЖ-11, отличающейся резким щелочным характером среды и высокой гидрофибизирующей способностью, из-за чего формовочная масса после смешения в лопастном смесителе отличается малой сыпучестью, она более пластообразна из-за слипаемости частиц и отчуждения части не связанной воды и, кроме того, требует повышенных средств безопасности при работе с ней во избежание ожогов. Избыток воды выталкивается и концентрируется между пластами формовочной массы. Поэтому в соответствии с известным решением формовочную массу подают в гипсовую форму специальным устройством, например вибробункером, вибрирующим при параметрах, что и форма на вибропрессе. Однако часто в условиях реального производства не всегда технически целесообразно и возможно применение вибробункера и часто подача формовочной массы должна производиться вручную. В этом случае приходится дополнительно разминать пласты формовочной массы шпателем или руками. Поэтому использование известного технического решения требует часто имперически точного подбора оптимальной влажности для обеспечения достаточной прочности изделий. Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является разработка способа изготовления огнеупорных изделий, который характеризуется высокой виброподвижностью формовочной массы для подачи ее в формы без специального вибрирующего устройства, при обеспечении прочности сырых заготовок огнеупорных изделий, особенно коробов при соотношении высоты к длине 1:3, и возможности использования разборных форм с металлической матрицей и гипсовым пуансоном. Высокое качество заготовок обеспечивает высокую прочность (прочность при сжатии составляет 45-70 МПа), плотность и термостойкость, что обеспечивает повышенный срок эксплуатации изделий при рабочих температурах. Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления муллитокорундовых огнеупорных изделий, включающем помол глинозема Гк, приготовление водной формовочной массы из порошков плавленого муллита, электрокорунда и молотого глинозема Гк в присутствии гидрофобизирующей жидкости, формирование, вибролитье заготовок, их сушку и обжиг, дополнительно в качестве гидрофобизирующей жидкости используют полигидросилоксан 136-41, который вводят, по меньшей мере, дважды, сначала при помоле глинозема Гк в количестве 0,018-0,020% от общего количества глинозема Гк и дополнительно при изготовлении формовочной массы с последующим вылеживанием массы и дополнительным смешением, а состав формовочной массы представлен ингредиентами, масс.% в таблице 1.1 Таблица 1.1 Для получения оптимального результата: - в способе помол глинозема Гк могут производить до получения порошка, содержащего частицы 0,1-10 мкм в количестве 90-95%, при удельной поверхности молотых порошков Sуд.=6800-7500 см 2/г. - в способе обжиг заготовок могут производить при температуре 1500-1550°С. - в способе вылеживание формовочной массы могут осуществлять в течение 2-5 часов. - в способе сушку заготовок могут производить при температуре 90-120°С. - в способе формование заготовок могут производить в разборных металлических формах с гипсовым пуансоном. - в способе гидрофобизирующую жидкость в количестве 0,018-0,020% от количества глинозема Гк могут вводить перед помолом. - в способе дополнительное смешение массы могут осуществлять не менее 5 минут. В заявляемом решении в качестве гидрофибизирующей жидкости используется полигидросилоксан 136-41 (ГФЖ 136-41), который имеет менее щелочной характер. Одна часть ее вводится при помоле глинозема Гк, что обеспечивает равномерное распределение малого количества жидкости между зернами глинозема и ускоряется его помол за счет расклинивающего действия молекул ГФЖ 136-41 на поверхность зерен глинозема Гк. А другая часть добавляется при изготовлении сухой смеси порошков плавленного муллита, электрокорунда и глинозема в Z-образном смесителе, с целью уменьшения влажности формовочной смеси при последующем добавлении в сухую смесь воды, а также для придания виброподвижности (текучести) формовочной массе при вибролитье изделий. Помол глинозема Гк с добавкой 0,018-0,020% ГФЖ 136-41 для получения оптимального результата могут производить в шаровой мельнице до получения порошка с удельной поверхностью молотых порошков Гк (Sуд.)=6800-7500 см2 /г (по прибору ПСХ-8А). Если при помоле глинозема Гк добавить ГФЖ 136-41 в количестве менее 0,018%, то глинозем может быть недомолотым, а молекулы жидкости будут неравномерно распределены в объеме массы молотого глинозема, а если добавить более 0,020%, то происходит процесс слипания частиц Гк за счет избыточного количества ГФЖ 136-41 между высокодисперсными частицами глинозема (толщина слоя ГФЖ более длины его молекул). Образующиеся гранулы слипшихся частиц глинозема трудно разбиваются при изготовлении формовочной массы и частицы глинозема неравномерно распределяются в объеме формовочной массы. Смешение исходных материалов (муллит + электрокорунд + глинозем Гк) в заявленном соотношении может производиться в Z-образном смесителе: сначала в сухом состоянии (не менее 15 минут). Затем с добавкой второй части ГФЖ 136-41 (сверх 100% от смеси исходных материалов) не менее 15 минут и потом с водой. При смешении ГФЖ 136-41 распределяется по поверхности частиц наполнителя формовочной массы и за счет своего гидрофобизирующего действия снижает количество вводимой воды. Оптимальная виброподвижность массы обеспечивается при пониженной влажности 6-8%. В процессе вылеживания создаются дополнительные условия для более равномерного распределения ГФЖ 136-41 в формовочной массе. Образуется коагуляционная тиксотропная структура массы, придающая ей хорошую подвижность (сыпучесть), что обеспечивает подачу формовочной массы в форму на вибростенде без дополнительного вибрирующего устройства, например вибробункера. После вибролитья и выдержки изделий в формах вынимаются гипсовые пуансоны, а после выдержки на воздухе заготовки вынимаются из матрицы. Для обеспечения заявленного технического результата необходимо, чтобы выполнялись приведенные в независимом пункте формулы изобретения соотношения. При использовании количества и состава муллита, электрокорунда и глинозема Гк вне заявляемых диапазонов, а также при содержании ГФЖ 136-41 и воды вне заявленных диапазонов значений, формовочные свойства вибромассы (например, сыпучесть при подаче в форму, текучесть и уплотнение при вибрации и т.д.) ухудшаются, а качество заготовок снижается из-за появления дефектов на поверхности изделий (например, рыхлость, трещины, прилипаемость к форме, осыпаемость ребер и т.д.). При соблюдении заявляемого диапазона по содержанию ГФЖ 136-41 и воды указанные дефекты отсутствуют, а заготовки требуют минимальной зачистки. Вынутые и зачищенные заготовки подвергают сушке сначала на воздухе, а потом в сушильном шкафу при температуре от 90 до 120°С и обжигают при температуре 1500-1550°С. При уменьшении указанного количества муллита происходит снижение термостойкости материала и уменьшается стойкость тиглей, а при увеличении - снижается металлоустойчивость за счет образования большого количества стеклофазы, реагирующей с выплавляемым сплавом. При введении меньшего, чем заявляемое, количества электрокорунда увеличивается усадка материала, появляются микротрещины и прочность изделия уменьшается, а при увеличении количества электрокорунда увеличивается пористость изделий и ухудшается их металлоустойчивость за счет проникновения металлического расплава в поры. При уменьшении количества глинозема Гк ухудшаются формовочные свойства вибромассы, ее спекаемость, что приводит к уменьшению плотности и прочности как заготовок, так и обожженных изделий. При повышении заявляемого количества глинозема Гк возрастает усадка, появляются микротрещины в готовых изделиях. Т.е. заявляемый технический результат достигается только при использовании указанных в независимом пункте формулы изобретения компонентов и при соблюдении последовательности операций способа, что подтверждается следующими примерами.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Материаловедение, 65 страниц
1625 руб.
Дипломная работа, Материаловедение, 91 страница
2275 руб.
Дипломная работа, Материаловедение, 79 страниц
3000 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg