ТЕХНОЛОГИЯ ОГНЕУПОРОВ

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛАСТИЧНЫХ МАСС

Реология — наука о деформациях и текучести вещества[9]. Де­формацией называют относительное смещение частиц материального тела без нарушения непрерывности самого тела. Если деформация идет непрерывно, то это значит, что материал течет. Течение может быть вязким (ньютоновским), когда оно происходит под действием сил, как бы малы силы ни были. Отношение разности скоростей те­чения слоев жидкости к расстоянию между слоями выражается уравнением Ньютона:

Р = Ч(Д1//Д*). (IV.32)

Где р— давление; ті—динамическая вязкость, Па-с; 1 /т| — теку­честь.

Так текут многие жидкости и жидкие среды.

Структурированные системы, к которым принадлежат огнеупор­ные массы, не подчиняются уравнению Ньютона.

По Бингаму, течение структурированной системы («тело Бинга - ма») начинается только тогда, когда под влиянием некоторого дав­ления Рк, называемого пределом текучести, структура разрушается. Такое течение называют пластическим (бингамовским).

Считается, что структура «тела Бингама» под влиянием рк мгно­венно и полностью разрушается, и «тело Бингама» превращается в жидкость:

Р = Рк + Ц (Л67Лх). (IV.33):

Во многих структурированных массах, например глиняных и дру­гих огнеупорных массах, мгновенного и полного разрушения струк­туры не наступает и процесс разрушения структуры идет постепен­но («тело Шведова»),

На участке pmin — А происходит постепенное разрушение струк­туры и течение частично структурированной системы. Разрушения

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛАСТИЧНЫХ МАСС

Рис. IV.15. Реологические кривые твердообразных (пластических) си­стем. Зависимости от напряжения сдвига:

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛАСТИЧНЫХ МАСС

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛАСТИЧНЫХ МАСС

Рис. IV.16. Кривые «скорость теку­чести (относительный сдвиг).— вре­мя» при постоянных величинах на­пряжения сдвига:

"~Р<РкГ. б-Р>Ркі

А — скорости текучести (относи­тельного сдвига); б — вязкости

Структуры, однако, здесь незначительны, и при снятии давления структура тиксотропно (т. е. сама по себе) восстанавливается. При Рт структура разрушается полностью. На участке А—В происходит вязкое ламинарное течение, выше точки В турбулентное.

На кривых зависимости скорости течения и вязкости от давле­ния отмечают следующие характерные точки (рис. IV.15): рк—ус­ловный статический предел текучести; рг, — условная граница не­разрушенной структуры (проекция точки пересечения касательной с кривой).

На участке рК[—рґ структура изменяется незначительно. Вяз­кость массы в интервале этих значений давления называется шве-

*

Довскои, или максимально пластической вязкостью т)0.

Прн давлениях от рг, До pKj вязкость лавинообразно снижается. При давлениях более рКг падение вязкости выравнивается. Вязкость

При давлениях pKi—рт называют бингамовской, или наименьшей *

Пластической вязкостью цт.

Рк —условный динамический предел текучести (пересечение ка­сательной с осью абсцисс).

Рт — условная граница предельно разрушенной структуры. Для ' огнеупорных глин рт« (85±25) кПа.

При усилиях сдвига более —0,1 МПа глиняная масса оконча­тельно разрывается. Вязкость при больших давлениях не зависит от давления и остается постоянной (т|т).

Таким образом, «тело Шведова» характеризуется: 1) значениями вязкости — наибольшей вязкостью неразрушенной структуры, наи­меньшей ПОСТОЯННОЙ ДЛЯ ПОЛНОСТЬЮ разрушенной структуры Tim, и эффективной, или структурной вязкостью, которая в зависимости от приложенного давления может иметь наибольшие значения — шведовская ті0— или наименьшие гт — биигамовская:

Чо > ч! > п!» > .Чи - <IV-34)

2) граничными напряжениями — условной границей неразрушен­ной структуры рг> и условной границей предельно разрушенной

Структуры рт

3) пределами текучести — условным статическим pKi, условным динамическим и истинным рк.

Указанными характеристиками не исчерпываются реологические свойства пластичных масс. Образцы масс испытывают на деформа­цию прн нескольких постоянных давлениях на специальном прибо­ре — эластовискозиметре. Ниже описан ход опыта. Пластинку из ис­пытуемой массы толщиной 5—6 мм после вылеживания в эксикато­ре над водой в течение суток сжимают сначала под нагрузкой 1 Н, замечают изменение деформации по времени. Затем снимают на­грузку и фиксируют деформацию без нагрузки. По этим данным строят график (рис. IV. 16). Также строят графики при других на­грузках.

Как только к образцу прикладывается нагрузка, мгновенно в течение долей секунды возникает деформация. Эту деформацию на­зывают мгновенно-упругой Вудр. Она вполне обратима. Затем в те­чение 3—10 мин (при той же нагрузке) деформация замедляется и останавливается на определенном уровне.

Замедленная деформация состоит из эластической и пластиче­ской. Эластическая деформация вЭл при снятии нагрузки восстанав­ливается, а пластическая єПд не восстанавливается.

Упругая и эластическая деформации происходят без разруше­ния структуры массы, пластическая — с частичным разрушением структуры, но она не нарастает со временем и находится в тиксо - тронном равновесии:

Тиксотропное разжижение Ji тикостроииое упрочнение.

Общая деформация равиа сумме упругой, эластичной и пластич­ной:

В = Єупр + еэл + єпл' (І V. 35)

Свойства масс характеризуются тем, какая из трех видов де­формации будет преобладать, какая будет на втором месте и какая самая меньшая. Очевидно, что количество структурных групп масс будет равно числу перестановок из трех: рз=31 = 1 -2-3=6.

Когда накоплены данные зависимости Єупр, еэл от нагрузки, строят соответствующие графики. Зависимость Јynp=f(p) изобра­жается прямой линией, тангенс которой равен условно-мгновенному модулю упругости (сдвига) Е:

Јi=p/«w (iv-36)

Зависимость Јan = f(p) также изображается прямой, тангенс ко­торой является эластическим модулем:

Зг = <IV-37)

Отношение

% = Е1ЦЕ1 + Е^ (IV.38)

Называют эластичностью массы. Для хорошо формующихся масс А. 35(0,6^0,65).

Из графика Дєпл/At= /(р) находят условный статический пре­дел текучести рк (или рты) как отрезок иа оси р, соответствующий началу деформации.

Отношение

(IV. 39)

Есть наибольшая пластическая, или шведовская, вязкость.

В формулах ЁуПр, еЭл> єпл — относительная деформация, т. е. отношение абсолютной деформации к толщине деформируемого об­разца.

Отношение условного статистического предела текучести к шве - довской вязкости называют пластичностью по Волоровичу, с-1:

Пл = Рк'/^о - (IV. 40)

Для хорошо формующихся масс пластичность по Волоровичу больше (2,04-2,5) 10-® с-1.

И, наконец, отношение

Q = 40/(El + E2). (IV.41)

Называют периодом релаксации — это время, характеризующее ско­рость уменьшения до любых малых величин начального напряжения при постоянной величине деформации. Для огнеупорных масс 0> >(300—350) с.

Значение реологических характеристик пластичных масс заклю­чается в том, что зависимость между напряжением сдвига и сте­пенью разрушения структуры позволяет установить величину допу­скаемых напряжений сдвига в процессе формования. Реологические свойства масс изменяются в зависимости от влажности, зернового состава, кислотности и ПАВ.

ТЕХНОЛОГИЯ ОГНЕУПОРОВ

ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ

Под химической стойкостью понимают способность огнеупоров не разрушаться в результате различных химических реакций — кор­розии. Коррозия заключается в раствореннн огнеупоров, т. е. в пере­ходе его из твердого состояние в жидкое. …

СУШКА

Сушка представляет собой процесс удаления влаги из твердых пористых материалов путем испарения при температуре обычно ниже точки кипения. Необходимость сушки очевидна для изделий пластич­ного формования вследствие незначительной механи­ческой прочности сырца, …

ОГНЕУПОРНЫЕ ГЛИНЫ И КАОЛИНЫ

Огнеупорными глинами называют землистые обломоч­ные горные породы осадочного происхождения, которые состоят в основном из высокодисперсных гидроалюмо­силикатов, дают с водой пластичное тесто, сохраняющее при высыхании форму, и приобретают после обжига проч­ность …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.