Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Высокоогнеупорные наполнители

04.11.2018

При изготовлении крупных отливок из чугуна и стали огнеупорность кварцевых песков может оказаться недостаточной для получения качественных отливок без пригара. Материал формы в данных условиях прогревается на значительную толщину до высоких температур. При этом кварцевые зерна могут не только расплавляться, но и взаимодействовать с оксидами железа и компонентами сплавов (например, с марганцем) с образованием легкоплавких соединений, формирующих пригарный слой на поверхности отливок. Для получения качественных отливок вместо кварцевых песков в данном случае применяют высокоогнеупорные наполнители. Кроме высокой огнеупорности эти материалы имеют повышенную теплоаккумулирующую способность, что снижает время контакта жидкого сплава с формой при формировании отливки.

Хромит. Химическая формула основного минерала в хромите (хромистом железняке) FeO*Cr2О3. В природных хромитах содержание Сr2O3 в зависимости от содержания примесей колеблется от 36 до 65%. С повышением содержания Cr2O3 огнеупорность хромита увеличивается. При содержании Cr2O3 до 40% температура плавления хромита 1800 °С, а коэффициент аккумуляции тепла в два раза выше, чем у кварцевых песков (2380 Вт * с1/2/(м2 * К)), что увеличивает скорость охлаждения расплава и снижает его проникновение в межзеренное пространство в поверхностных слоях формы. Наиболее вредной примесью в хромитах является CaCO3, который при нагревании разлагается с выделением CO2, что может привести к образованию газовых раковин в отливках. Поэтому хромит рекомендуется предварительно прокаливать при температуре 900-1000 °С.

Хромит применяют для приготовления паст для облицовки форм при получении крупных стальных и чугунных отливок. Считается, что при нагревании поверхности формы залитым сплавом происходит спекание хромита, приводящее к закрытию пор в смеси, что препятствует пригарообразованию.

Магнезит. Это горная порода, содержащая минерал MgCO3. В процессе обжига магнезита происходит диссоциация карбоната с образованием магнезии MgO. Магнезию обжигают до спекания при температуре 1400 °C с добавками оксида железа. В результате получают металлургический магнезит с содержанием MgO более 85 %.

Магнезитовые изделия имеют огнеупорность выше 2000 °С. Наполнители формовочных смесей получают дроблением магнезитовых изделий. Магнезит целесообразно применять для приготовления облицовочных смесей и противопригарных красок при получении отливок из высокомарганцовистых и высоколегированных сталей.

Хромомагнезит. Он представляет собой продукт обжига смеси, состоящей из 50-70 % хромитовой руды и 30-50 % магнезита. Химический состав хромомагнезита колеблется в следующих пределах: 40-58 % MgO, 16-27 % Cr2O3. Огнеупорность хромомагнезита не менее 2000 °С. При приготовлении облицовочных смесей, паст, красок для крупных стальных отливок применяют дробленый бой хромомагнезитового кирпича.

Циркон. Это природный материал, химическая формула которого ZrO2*SiO2. Кроме основного минерала в природном цирконе содержатся другие минералы: кварц, ильменит, оксиды железа и др.

Для приготовления формовочных и стержневых смесей применяют молотый обезжелезненный циркон, содержащий не менее 60 % ZrO2 и не более 0,1 % FeO. Циркон имеет высокую температуру плавления (2430-2450 °С). Он применяется для приготовления противопригарных красок для стального литья, а также для изготовления керамических форм и стержней.

Шамот. Шамот получают обжигом огнеупорной глины до спекания. Химический состав шамота: 30-45 % Al2O3, 0,54-70 % SiO2, а также примеси (TiO2, Fe2O3, CaO, MgO и др.). Чем выше содержание Al2O3, тем выше огнеупорность шамота. Обычно она составляет 1670-1750 °С. Чистый Al2O3 (корунд) имеет температуру плавления 2047 °С. Основное преимущество шамота состоит в его низком по сравнению с кварцевым песком тепловом расширении, что очень важно с точки зрения устранения таких дефектов поверхности отливок, как ужимины. Шамот применяют для изготовления смесей сухих форм для чугунного и стального литья. Иногда он используется для изготовления полупостоянных форм при производстве крупных и средних чугунных и стальных отливок простых конфигураций.

Алюмосиликатные материалы. К алюмосиликатным материалам относят муллит и корунд.

Муллит - высокоогнеупорный материал, имеющий формулу 3Аl2O3*2SiO. Он получается при сплавлении каолина с корундом.

Корунд (Al2O3) - минерал синего цвета. Синтетический корунд получают плавлением боксита и чистых высокоглиноземистых глин. Он содержит до 95 % Al2O3 и отличается высокой огнеупорностью, малой химической активностью и отсутствием объемных изменений.

Муллит и корунд применяют для приготовления противопригарных красок для стального литья и в качестве наполнителя для изготовления форм при литье по выплавляемым моделям.

Дистен-силлиманит. Дистен и силлиманит являются модификациями химического соединения Al2O3*SiO2, имеющими различную кристаллическую структуру. Оба эти минерала входят в состав дистен-силлиманита. Дистен не испытывает изменений при нагреве до 1300 °С, а силлиманит - при нагреве до 1545 °С. Дистен-силлиманитовый концентрат содержит не менее 57 % Al2O3 и не менее 39 % SiO2. Его применяют в противопригарных красках для стального литья.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: