Каменное литье

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦЮЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЕНИЯ ИЕ 3 ющеесяшения сопроткости к исти темвле т с цельюибу и стсодержитледующем овый;укасооти юл. В 35 ева и И.В анию,енты п арева нные компо нный наутут стек о-ис ошении ма 10 Оа 1 0 еО е 0 ьство СССР 1979,тво СССР 1980е свидетел03 С 3/22свидетель04 В 23/О ТЬЕ, включаюеО, РеО, Ипо т л и ч СаОНаО 310,1"1 ВО,. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ1 1114Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для получения камнелитых фасонных и плиточных изделий, обладающих повышенной стойкостью к истйранию и прочностью, обеспечи 5 вающими эффективную защиту металлоконструкций и аппаратуры, работающей в условиях истирающего и ударного воздействия пневмо- или гидротранО спортируемого материала в системах предприятий металлургической, коксохимической, горнообогатительной, цементной промышленности и в дорожном строительстве.Известно каменное литье 11 1 следующего состава, мас.7;810 46-48А 1 Оз 8-12Ге 05 8-14ГеО 0,7-1,2СаО 18"203-4МпО 0,7-0,9Т 10 1-225Сг 0 0,2-0,5Иа 0 0,2-0,8к,о 0,9-1,4 гОднако указанный состав содержит значительное количество оксидов железа и кальция, что обуславливает недостаточно высокую стойкость материала к истиранию вследствие образования диопсида и геденбергита, имеющих твердость по шкале Мооса 5-6.Наиболее близким по технической35 сущности и достигаемому результату к изобретению является каменное литье, включающее, мас.7.:810 , 47-55ТхОг 0,5-2,0А 1 г О 13,5-17,0ГедО 0,5-6,3РеО 1,0-9,5МпО 0,1-0,5М 80 5,0-10,045СаО 8,0-18,0НаО 1,0-.-2,50,5-1,0Сг О 0,5-2,550 при отношении ГеО к ГеОз, равном 1,5-2,0 22. Однако известный состав имеет недостаточную износостойкость и механи ческую прочность, так как основная минеральная фаза материала - твердые растворы на основе пироксена, обла 649 2дает твердостью 5-6 по шкале Мооса и относительно высокой линейной скоростью роста кристаллов.Целью изобретения является повышение сопротивления изгибу и стойкости к истиранию.Указанная цель достигается тем, что каменное литье, включающее 810 Т 10 Я А 1203 ГеОэ ГеО, МпО, М 80 СаО, МаО и К.О содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.7:810,2 40-45Т 10. 11-13А 10 28-31Ге 0 1,5-4,0ГеО 0,01-1,0ИпО 0,01-0,0611,0-13,0СаО 0,01-0,4НаО 0,01-0,70,01-2,0 Содержание 810 в количестве 40-45 мас.7, А 1 Оз в количестве 28-31 мас.7. и МеО в количестве 11-13 мас.7. обеспечивает максимально возможное выделение кордиерита (2 М 80 2 А 1 Оз 5810 д) шпинели (М 80 .А 10 а) и сапфирина (2 М 80 2 А 1 дОВ 810)фаз с повышенной твердостью (7-8 по шкале Мооса), что обусловливает высокую стойкость материала к истиранию и значительное сопротивление изгибу,Увеличение содержания 8 Од 45 мас. 7 и А 10 з ) 31 мас.7 повышает содержание остаточной стеклофазы, что не позволяет получать материал с высокими показателями предела прочности при изгибе и износостойкости.Содержание 80 с 40 мас.7 и А 10 з с 3 1 мас.7 затрудняет кордиеритообразование и кристаллизацию шпинеЛесапфириновой фазы. Вследствие этого литье не обладает высокой износо" стойкостью и повышенным сопротивлением изгибу.Увеличение количества ИяО13 мас. й повышает содержание клиноэнстатита (МЯО БдО) обладающего меньшей твердостью, чем кордиерит, шпинель и сапфирин, Это обусловливает понижение сопротивления истиранию литого материала, отличающегося к тому же грубозернистой структурой, что проявляется в уменьшении его предела прочности при изгибе,, 1,0 0,05 0,05 0,01 0,06 ИпО 0,5 Сг 0 1,96 3 1114Содержание МяО с 11 мас.Х не обеспечивает полноты процессов кристаллизации кордиерита и шпинелесапфириновой фазы,Наличие СаО, НаО, КО и МпО в5 указанных пределах оказывает модифицирующее воздействие на процессы кристаллизации шпинелесапфириновой фазы и кордиерита, обеспечивая высокую степень дисперсности кристаллических образований этих фаз (1-3 мкм). затрудняя агрегирование и перекристаллизацию.Увеличение содержания НаО 0,7 и КО2 мас.7. подавляет образование кордиерита. Содержание НаО0,01 и КО с 0,01 мас,% неэффективно с точки зрения модифицирующего воА- действия на процесс кристаллизации основных фаз.20Повышение концентрации СаО ) 0,4 и МпО0,06 мас.7 приводит к образованию пироксеновой фазы, обладающей недостаточной твердостью и высокой линейной скоростью роста кристаллов, что сказывается в уменьшении предела прочности при изгибе и стойкости к истиранию.ТхО в количестве 11-13 мас.Е каталитически интенсифицирует кристаллизацию фаз с повышенной твердостьюкордиерита, шпинели, сапфирина, при 649 4высокой степени дисперсности их образований. Увеличение содержания ТдО13 мас.Х способствует образованию повышенного количества рутила (ТО), имеющего меньшую твердость (6-6,5 ед. по шкале Мооса), что обуславливает понижение стойкости к истиранию.Уменьшение содержания ТО с 11 мас.Х приводит к понижению количества кордиерита и шпинелесапфириновой фазы, определяющих основные .эксплуатационные свойства литого материала - высокую стойкость к истиранию и предел прочности при изгибе.В качестве сырья для получения каменного литья используют золы и шлаки ТЭЦ, ГРЭС, тальк и. концентраты, обогащенные диоксидом титана.Шихту плавят при 1500+30 фС, Готовый расплав с температурой 1400- 1450 фС вырабатывают и формуют обычными в камнелитейном производстве методами.Кристаллизацию осуществляют при 900-1100 ОС в течение 30-90 мин в зависимости от геометрических размеров и сложности профиля изделий, а отжиг - со скоростью 30-100 О/ч до температуры 50 фС. По составам, приведенным в табл. 1, изготавливают об-, разцы камнелитых изделий, свойства которых указаны в табл. 2.Таблица 1.1 114649 Таблица 2 Состав1 1 1 2 3 4 Известный Предел прочности приизгибе, МПа (ГОСТ 473.7-72) 180 310 270 250 65 Стойкость к истиранию,кг/м, (ГОСТ 6787/80) 0,009 0,005 0,007 0,008 0,6 Объемная масса, кг/м,(ГОСТ 473.4-72) 2640 . 2820 2750 2790 3000 40 35 23 37 Повышенные стойкость к истиранию и сопротивлению изгибу позволяют рекомендовать камнелитые изделия предлагаемых составов, для защиты аппаратуры и металлоконструкций энергетической, металлургической, коксохимической, горнообогатительной, цементной промышленности и в дорожном 3 б строительстве. Применение этого материала позволяет увеличить сроки службы оборудования в 3-5 раз. УвелиСоставитель А. ЗаславскаяРедактор Н.Егорова Техред О.Неце Корректор Г. Решетник Заказ 6696/15 Тираж 605ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Свойства изделий и методыих определенияТемпературный коэффициент .линейного расширения, сС 10 ф град.", в интервале. температур 20-1000 фс(ГОСТ, 10978-69) чение срока службы оборудования с камнелитой футеровкой сокращает .затратына монтажные работы и расход металла. Каменное литье предлагаемых составов можно получать непосредственно на ТЭЦ, ГРЭС, металлургических предприятиях организаций соответствующего производства, позволяющего осуществить процесс утилизации отходов в виде зол и шлаков.