Анализ методов улучшения жидкостекольных смесей
соединений.
При высоких температурах муллит очень устойчив и не подвергается
разложению даже вблизи температуры плавления (1810° С).
[pic][pic]
При температуре 500—600° C из глины удаляется практически вся влага, в
том числе и кристаллизационная, в то же время процесс муллитизации при этих
температурах еще не начинается и химическая активность глинозема
сохраняется, что должно способствовать смещению второго максимума в область
более высоких температур. Действительно, из рис. 12, б видно, что смесь с
добавкой 5% глины, прокаленной при 600° C, дает второй максимум прочности
при 1200° C, т. е. там же, где и смесь с добавкой необожженной глины.
Напротив, в глине, прокаленной при 1300° C, процесс муллитизации прошел
практически полностью, поэтому ее добавление в смеси не изменило
температуру образования второго максимума (рис. 12, б), так же как это
имело место при добавлении шамота (рис. 12, а).
1.4.3.Влияние боксита
Опыты И. В. Валисовского и А. М. Лясса показали, что для снижения
величины работы, затрачиваемой на выбивку стержней, необходимо применять
материалы, содержащие Al[pic]O[pic], способные образовывать тройные
соединения с Na[pic]O и SiO[pic]. Одним из таких материалов, содержащих
значительно большее количество Al[pic]O[pic], чем глина, является боксит, в
состав которого входят гидраргиллит Al[pic](OH)[pic], бёмит AlOOH, диаспор
HAlO[pic]. Все эти материалы при нагреве разлагаются с образованием
активного ? — Al[pic]O[pic].
Наиболее известными в России являются Краснооктябрьское, Североуральское
и Тихвинское месторождение бокситов (табл. 1).
Таблица 1
Химический состав бокситов
|Месторо- |Содержание компонентов в % |Потери |
|ждение | |при про |
|боксита | |- |
| | |каливани|
| | | |
| | |в % |
| |Al[pic]|SiO[pi|Fe[pic]|CaO |МgO |TiO[pi| |P[pic| |
| |O[pic] |c] |O[pic] | | |c] | |]O[pi| |
| | | | | | | | |c] | |
| | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | |
|Красноок- |40,1 |3,1 |30,9 |0.46 |0.2 |1,9 | |0,12 |23,0 |
|тябрьское | | | | | | | | | |
|Североураль|55,6 |3,09 |23,4 |1,92 |— |2,3 | |— |12,72 |
|ское | | | | | | | | | |
|Тихвинское |47,12 |19,4 |13,51 |1,6 |0.31 |— | |0,05 |18,24 |
На рис. 13 приведены результаты испытания смеси с 3% боксита
Тихвинского месторождения. Из опытов видно, что закономерность образования
второго максимума за счет Al[pic]O[pic], содержащегося в боксите, оказалась
такой же, как при использовании химически чистого Al[pic]O[pic] и глины.
При этом небольшая (3%) добавка боксита влияет так же, как и добавка 5—7%
глины.
Физико-механические свойства смесей с добавками боксита высокие (предел
прочности при сжатии образцов, продутых CO[pic], 10— 12 кГ/см2), что
создает возможности для их практического использования, особенно если
учесть, что СССР обладает огромными запасами боксита.
Таким образом, введение в смеси с жидким стеклом небольших добавок
боксита позволяет расширить зону, благоприятную для условий выбивки
(«первый минимум»), с 400—600° C (рис. 13) до 400—1000° C (рис. 13) и в
несколько раз сократить трудоемкость выбивки стержней после их нагрева до
температуры образования второго максимума.
По данным Ново-Краматорского машиностроительного завода в
экспериментальных условиях были получены хорошие результаты при
одновременном введении в смеси с жидким стеклом 3% боксита и 12% шамотного
порошка (табл. 2).
Таблица 2
Зерновой состав шамотного порошка (глинистая составляющая 18,29%)
|№ сит |Остаток | |№ сит |Остаток | |№ сит |Остаток | |№ сит |Остаток|
| |в % | | |в % | | |в % | | | |
| | | | | | | | | | |в % |
|2.5 |1,0 | |063 |17,47 | |020 |3,2 | |0063 |1.5 |
|1.6 |12,4 | |04 |8,5 | |016 |5.8 | |005 |1,0 |
|1,0 |24.6 | |0315 |3,2 | |010 |2,6 | |Тазик |0,44 |
Аналогичные результаты были получены при введении в смеси с жидким стеклом
не только Al[pic]O[pic], но и других добавок, способных образовывать с
Na[pic]O и SiO[pic]тройные системы с высокой температурой плавления. В
качестве таких добавок были взяты CaO и MgO. Согласно диаграмме состояния
Рис. 14. Диаграмма состояния системы Na[pic]O–CaO–iO[pic].
(рис. 14) максимальная температура плавления тройных соединений, лежащих на
линии АА и содержащих SiO[pic]: Na[pic]O= 2,5—3,0, составляет 1200° С.
Расчет показывает, что для достижений этой температуры плавления при 5%
жидкого стекла достаточно ввести в смесь 0,5— 0,6% чистой окиси кальция.
Однако смесь, содержащая даже такое незначительное количество CaO, обладает
очень плохими физико-механическими свойствами: малой прочностью и большой
осыпаемостью стержней, по-видимому, из-за большой гигроскопичности окиси
кальция. Предварительное гашение CaО, добавление в смесь необходимого
количества воды или использования гидроокиси кальция Ca(OH)[pic] не
Разместил: Гость Прочитано: 13524 | | |
|