Современное производство строительных материалов
Материалы и изделия из каменного расплава
Материалы из каменного распдава обладают высокими прочностью, износостойкостью и стойкостью в химически агрессивных средах. Это позволяет применять изделия для облицовки технологических аппаратов и узлов, работающих в наиболее тяжелых условиях, заменяя другие дорогостоящие материалы, в частности металлы.
Сырьем для получения каменного литья служат горные породы магматического происхождения, преимущественно базальты и диабазы, обладающие пониженной вязкостью в расплавах. По своему химическому составу базальты более постоянны, а каменное литье из них обладает высокой химической стойкостью и прочностью на истирание. Температура плавления базальта 1100—1450° С. Расплав обладает хорошими литейными качествами и кристаллизуется в течение 5—15 мин. В качестве сырья для получения светлого каменного литья используется кварцевый песок в количестве 45%, доломит 34%, мел или мрамор 21%. Кроме основных материалов в шихту для снижения температуры плавления добавляется плавиковый шпат в количестве 3%, а для отбеливания расплава — 0,8% окиси цинка. Перед загрузкой в печь сырьевые материалы измельчают, просеивают и дозируют в заданном соотношении.
Для плавки шихты используют шахтные, ванные, вращающиеся и электрические печи. Наиболее распространены ванные печи, работающие на шихте с небольшим количеством измельченных материалов. Плавка базальта в ваннных печах. производится при температуре 1450° С. Готовый расплав из ванны стекает в разливочный копильник, где охлаждается до температуры 1250° С. Охлаждение расплава перед разливкой благоприятно сказывается на структуре отливаемых изделий и уменьшает количество усадочных дефектов (трещин, раковин).
Для разливки расплава применяют формы (кокили) из чугуна или жароупорной стали (постоянные формы), из силикатных материалов (временные формы) и земляные (одноразовые формы). Для уменьшения внутренних напряжений, возникающих при охлаждении, отливки подвергают кристаллизации и отжигу. Степень кристаллизации расплава изменяется в зависимости от свойств расплава и размеров изделий. Кристаллизацию и отжиг проводят в специальных печах (муфельных, туннельных, камерных) при температуре 800—900° С, затем. изделия, перемещают в зону отжига, а оттуда на склад готовой продукции.
Изделия из каменного литья находят широкое применение в угольной, горно-обогатительной и металлургической промышленности для футеровки бункеров, течек, корпусов флотационных машин и т. д. Плитки из каменного литья с успехом заменяют металл; их используют для полов в цехах с агрессивными средами и для футеровки аппаратов, подверженных сильному истирающему воздействию. Изделия из каменного литья применяются на химических заводах в качестве футеровки травильных ванн, всевозможных отстойников и пр.
