Способ изготовления изделий изкаменного литья

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЙЬСТВУ

Союз Советских

Социалистнческих

Республик

<>833607 (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 260379 (21) 2766590/29-33 (51) Рд. Кд. с присоединением заявки t49

С 03 С 3/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300581- Бюллетень Й9 20 (53) УДК 666. 199 (088.8) Дата опубликования описания 30<581

В.В, Романов и П.П. Панюшкин

i i

Харьковский проектный и научно-исследов@уддьслкй -.--- -----— институт ПромстройНИИпроект (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИИ

ИЗ КАМЕННОГО ЛИТЬЯ

Изобретение относится к камнелитейному производству и может быть использовано при изготовлении термостойких камнелитых изделий.

Известен способ изготовления изделий из каменного литья путем заливки силикатного расплава в формы, выемки затвердевших отливок из формы и отжига (медленного охлаждения) в камерных или туннельных печах в течение 20-24 ч (1).

Известен также способ изготовления камнелитых изделий путем заливки силикатного расплава в формы, выемки затвердевших отливок из формы и охлаждения от 900 до 700 С со скоростью 250-600 град/ч от 700 до 550 С со скоростью 60-100 град/ч и последующего-охлаждения до 50 С 12).

Наиболее близкий к предлагаемому способ получения камнелитых изделий путем заливки силикатного расплава, отжига отливок в камерных или туннельных печах вместе с разовыми песочными формами. При этом отливки затвердевают и охлаждаются непосредственно в песочных формах «3), Недостатком этого способа является большое количество бракованных изделий (до 15%). Цель изобретения — снижение.про- изводственного брака., Поставленная. цель достигается тем, что в способе изготовления изделий -из каменного литья, содержащего преимущественно S i O<, А! 0 и

R0, путем заливки расплава в подогретые песчаные формЫ, отжига отливок в.формах и охлаждения до 50 С отжиг осуществляют при 1180-1140 С в течение 10-30 мин, а охлаждение ведут сначала до 1120-1100 С с последующей выдержкой в течение 10: 30 мин, после — до 730-700 С со

15 скоростью 110-130 град/ч с последующей выдержкой в течение 10-30 мин, а затем — со скоростью 160-200 град/ч, При 1180 -1140 С в течение 1020 30 мин происходит формирование распределения температуры по толщине иэделия, близкое к линейному. При температуре кристаллизации расплава (1120-1100 С) и температуре затвер25 девания стекла (730-700ОC) в течение 10-30 мин происходит стабилизация температуры, при которой формируется ее линейное распределение, исключающее образование собственных

30 температурных напряжений.

833607

В качестве примера конкретного выполнения изделий из каменного литья содержащего, Ъг S10> 47,5- 51;

А1> О Э 9-13; Fe ОЭ 3-4; СаО 20-23;

И90 9-10; Rg0 3, 4-3, 5; 0 г О О, 5-1, 5j изготовляют плиты размером в плане

600х400 мм толщиной 30, 50 и 60 мм.

Плиты готовят по следующему режиму.

Расплав каменного литья при 13001380 С заливают в песчаные формы предварительно подогретые до 150- 10

200 С и помещают в камерную печь.

Применение расплава с температурой ниже 1300 С приводит к получению изделий с нечеткими углами и неровныгли поверхностями. Использование 15 же при заливке расплава с температурой выше 1380 С создает предпосылки к образованию иэделий со значительными усадочными раковинами, что резко снижает свойства изделий. 2О

Применение песчаных форм под заливку с температурой ниже 150 С приводиr к вспучиваиию заливаемого расплава и получению иэделии со значительными газовыми раковинами, в результа— те чего их качество резко ухудшается. Подогрев форм выше 200ОС требует дополнительных >нергетических затрат, но не способствует улучшению свойств иэделии. После разливки расплава по форглам и помещения их в печь понимали температуру в печи с помещенными в «се плитами толщиной 30 мм, до 1140 С, с плитами толщиной 50 мм — до 1165 С и с плитами толщинои 60 мм — до 1180 С. 35

Снижение температуры печного пространства над плитами толщиной 30, 50 и 60 мм соо>ветственно ниже 1140, 1165 и 1180 приводит к неполной Ликвидации предпосылок возникновения 4О остаточных температурных напряжений (распределение температуры по толщине изделия иэобра>кается не прямой,а кривой), и к снижению физико-механических характеристик материала.

Увеличение же температуры печного пространства над иэделиями соответствующей толщины выше 1140, 1165 и

1180 С приводит к значительным энергетическим расхо,зм без улучшения характеристик изделия и его материала.

При указанных в печи температурах производят выдержку изделий для установления прямолинейного распределения температуры по толщине. Так, для плит толщиной 30 мм выдержка при 1140 С составляет 10-12 мин, для плит 50 мм выдержка при. 1165ОС составляет 28-30 мин. Установление гродолжительности выдержки необходимой температуры в печи над соответствующими плитами ниже 10, 18 и 28 мин не приводит к получению прямолинейного распределения температуры по толщине соответствующей плиты и ухудшает термостойкость и физико-механические, характеристики материала изделия. Увеличение же продолжительности выдержки температуры над соответствующими плитами больше, чем 12, 22 и 30 мин приводит к дополнительным энергозатратам без улучшения свойств изделия.

Затем производят охлаждение иэделий до 1100-1120 С. Так, температуру печного пространства над изделиями толщиной 30 мм устанавливают равной 1100 С, над изделиями толщиной

50 мм - 1110 C и над изделиями толщиной 60 мм - .1120 С. Снижение укаэанных температур создает повышенное переохлаждение в центральных участках изделия, приводящее к нарушению равномерного хода кристаллизации. увеличение указанных температур приводит, наоборот, к образованию незначительного переохлаждения в центральных участках, что также нарушает. режим кристаллизации и ухудшает характеристики материала изделия.

При указанных в печи температурах производят выдержку для установления пряглолинейного расгределения температуры по толщине изделия при его полном затвердевании. Для плит толщиной

30 мм выдержка при 1100 C составляла

10-12 мин, для плит толщиной 50 мм при 1110 С вЂ” 18-22 мин и для плит

60 мм при 1120 С вЂ” 28-30 мин. Установление выдержки необходиглой температуры в печи над соответствующими плитами меньше 10, 18 и 30 мин не позволяет достигнуть прямолинейного распределения температуры по толщине изделий во время перехода материала изделия в упругое состояние и получить материал изделия с повышенной термостойкостью, трещиностойкостью и износостойкостью. Увеличение продолжительности выдержки температуры над соответствующими плитами больше, чем 12, 22 и 30 мин приводит к дополнительным энергозатратам без улучшения свойств изделия. Затем температуру печного пространства над плитами охлаждают со скоростью 120 град/ч до 700-730 С. При этом температура печного пространства над плитами толщиной 30 мм устанавливалась равной 700 С, над плитами толщиной 50 мм — 720 С и над плитами толщиной 60 мм — 730 С. Уменьшение указанных температур над соответствующими плитами увеличивает, при переходе стекла в упругое состояние, непрямолинейность распределения температуры на участке толщины плиты, прилегающем к поверхности отвода тепла и ухудшает физико-механические свойства материала, термостойкость и трещиностойкость самого изделия. Увеличение же температур приводит к непрямолинейности распределения температуры на участке тол833607 щины плиты, прилегающем к поверхности подвода тепла и ухудшает свойства как материала, так и самого изделия. При указанных температурах производят выдержку для установления прямолинейного распределения температуры по толщине изделия, необходимого при полном переходе стекла в упругое состояние. Для плит толщиной

30 мм выдержка при 700 С составляет

10-12 мин, для плит толщиной 50 мм при 720 С вЂ” 18-22 мин и для плит о толщиной 60 мм при 730 С - 28-30 мин.

Установление выдержки необходимой температуры в печи над соответствующими плитами ниже 10, 18 и 28 мин. не позволяет достигнуть прямолинейного распределения температуры по толщине изделий при переходе стекла в упругоЕ состояние и приводит к ухудшению физико-механических свойств .материала, трещиностойкости и термостойкости изделий. Увеличение продолжительности выдержки температуры . над соответствующими плитами больше чем 12, 22 и 30 мин приводит к дополнительным энергозатратам без улучшения свойств материала изделия. Затем производят охлаждение плит со скоростью 180 град/ч до температуры печного пространства равной 50 С.

Физико-механические свойства изделий из каменного литья, получен-

35 ного пб предлагаемому способу приведены в таблице.

833607

I А с"

КЕ ЕЮ о o u u

Ф О Е» О О О»-!»ОО

Е» Е o x ц r«! о ю о ю

I »"1 н», !»-» Н!

Ю Ф

Ol CO о о!

I I Q

I о о

1 Ch О1 с

1 О ) tll с4 LA 1

-1 1 с с

»О ЧР СО о

СЧ с

».О

A5!» оххе

ы&ее» у д: t O»с

g ац ю

0»40!»н

Ц»С» МэС

CO ttl Л 1 1

Г! СЧ О m <Ч с с » с с

Ч) Ю»C» C) Ю LD е

I I Х Х ах! оохев»с!е оае цхох!о с— о е ct»

N»»1» С»1 с ч сч сЧ о в о г 1 ср

»Ч СЧ СЧ

1 1 1 с х1ф1ettIR Р

ООХФХKХС1И чае цхи1х!о о о о о г» л ю с»Ъ г 1 Г»! о о о

О a CO. aA с»Ъ с»1 г»

Д »1

Е» <б 1 Ц!

1.ООЦЕжМ1Ь о о о

СО CO CO н» ч о о о

СО СО СО

»-»»-1»-1

К I 1 1 ца о

Е Е Х I Э Ф Э Е Ы И !» Ф Х е цх х Е ааацэ»еохх а2йаее»ео!» оохй сО м а и и t и х o Itt с о х ф

Ю СГ! Е О

»"! Н»-1 ГЧ

Е .О 1 н» с»»

I

I о о сч с ) 1

l 1 !

I 1 1 о

e I 2l mt .! l I O iul

Д» Д y Z y, Е Ф y Itl » ХО 1

a! а цхаце аесе

e rtI e e х е à е о m v. о е х еаацx цехxoz»r ох1 о о о о

О Ю СЧ СЧ

Л l С,аМХ ЭО!

ar.е

О OЦ Х I» ае Цtk Е1 »

Х О !С Е < Э 2 с! Х а! U»» O C(B a f»» . »: 41 о,о о

»Ч СЧ СЧ

» ! о о а

»Ч СЧ СЧ н х tc ха,жхх

Одааех цХ ценэи1ЦФФЕ

o t o Û I 1tI Ц ахОБх<бее !

Х g X I»I X I»I I!

Ю e O 1 О ГЧ

»! Н! СЧ СЧ СЧ Г» ) I

I Фкхая

Фааае I æê

»e L я Ф х

БЕ»ЦЕ»ШЖЦО

e»tI g x»tI e g e a

Е» аххвцхц а а о ю о н»-» н ч о о о

«»Ч

» н н

М

I с х

Ц!

Х П

Ф а1 ц с!

А

1 Е»

Оо1Х

=ох сэ аоц о о о

СЧ СЧ (Ч н! н»-» о о о

СЧ Г»!»Ч

»1 ° !»»!

МЕ» ае1 х

Е I» Ф Х

9х эд* х х и а

I с о

СЧ»Ч с»! 1

cd 2 t аР) х е 1 е хао и е К я и

xаа о о о Г сЛ»О н

Н !

Е с

ЦХ I

ornerõ е». м х ц 0 е о о о о о о

Г1. »С! Ю ю

1 I

П МО! Z

2 а,а,це а ее»оoeои

Е» и !»И -ImeQ о о

СО О1

Н! \»

О Л Ю СГ!

СО tl. CO lс

»-1»-»»-С о о сч, л

M г ) .%-1»-»

» о о о о

tfl »I Ч». СО

С»1 С"1 Г"1 г > н н

Хааке; ое

e e» 4 e o»»I a»o v е» и !» я я е а 1 I!to

1 »С оц ц е е»

o t o а,хо иМх

I с а »»»»»

»о с! х

1iСОХ rao еоee- а » а, х а» ан с»

»!! 1 Х

Е I Ц !»

Е»1!и хх хко ааес»оо еео»х

1l»цао

1

l

1! о чР I

Ю н

833607

Формула изобретения

Составитель Л. Чубукова

Редактор E. Спиридонова Техред М. Рейвес КорректорН, Стец

Заказ 3913/22 Тираж 520 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/6

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ изготовления изделий из каменного литья, содержащего преимущественно S 0, A lg0 у и RO, путем заливки расплава в подогретые песчаные формы, обжига отливок в формах и охлаждения до 50 С, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения производственного брака, отжиг.осуществляют при 1180-1140 С в течение 10-30 мин, а охлаждение ведут сначала до 1120-1100 C с последующей выдержкой в течение 1030 мин, после - до 730-700 С со скоростью 110-130 град/ч с последующей выдержкой в течение 10-30 мин, а затем — со скоростью 160-200 град./ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1..Линовский И.E. и Дорофеев В.Д.

Камнелитейное производство. М., "Металлургия", 1965, с. 103-110.

Быкой И.И. и др. Опыт скоростного отжига камнелитых плиток.

"Стекло и керамика", 1972, М 8, с. 16-18.

3. Линовский И.Е. и Дорофеев В.Д.

Основы петрургии. М., "Металлургия", 1970, c. .148 (прототип),