Шлаковое литье. Огненно-жидкие шлаки металлургической промышленности представляют собой ценное сырье для получения различных литых шлаковых материалов и изделий (мелкоштучных, крупноразмерных фасонных изделий и труб и др.). Технология их производства проста и в общем виде может быть представлена в следующей последовательности: металлургическая печь, загрузочный ковш, миксер (с подогревом) для шлакового расплава, литейные формы, печь для кристаллизации и отжига изделий, место для их сортировки, склад готовой продукции. В производстве литых материалов и изделий используются кислые доменные или другие любые шлаки, не склонные к силикатному распаду.

Качество литых шлаковых изделий зависит от многих факторов: вида и химического состава шлака, температуры расплава, скорости заливки его в формы, длительности охлаждения, режима отжига и др. Отклонения от оптимального режима технологии изготовления изделий приводят к возникновению в них трещин. Литые шлаковые изделия обладают высокой прочностью.

Из расплавленных металлургических шлаков отливают разнообразные изделия: камни для мощения дорог и полов промышленных зданий, тюбинги, бордюрный камень, противокоррозионные плитки, трубы и др. Литые изделия из шлакового расплава экономически более выгодные, чем каменное литье, приближаясь к нему по механическим свойствам. Средняя плотность литых изделий из шлака достигает 3000 кг/м3, а предел прочности при сжатии — 500 МПа.

По износостойкости, жаростойкости и ряду других свойств шлаковое литье превосходит железобетон и сталь. Литые изделия из шлака эффективнее, чем сталь, в различных футеровках, например бункеров и тачек для транспортирования абразивных материалов (руд, агломерата, щебня, песка и т. д.). Срок службы их в 5—6 раз больше срока службы стальной футеровки. На каждой тонне литых из шлака плит экономят не менее 2—3 т металла.

Не менее эффективна литая брусчатка для дорог и полов промышленных зданий. Срок службы автомобильных дорог из шлаколитой брусчатки между капитальными ремонтами в 2 раза больше, а эксплуатация дешевле, чем асфальтовых. Из шлака отливают тюбинги для водонепроницаемых креплений горных выработок, жаростойкие блоки с температурой службы до 1100—1200 °С, химически стойкие изделия.

В производстве литых изделий (рис. 2.14) применяют расплавы нераспадающихся, обычно кислых доменных, мартеновских, медеплавильных, никелевых и других шлаков. Огненно-жидкие шлаки загружают в специальный миксер, где они подогреваются для дегазации,

Рис. 2.14. Схема производства литых труб центробежным способом:

1 — шлаковозный ковш; 2 — ванная печь; 3 — дозатор; 4 — центробежная машина; 5 — гидравлический толкатель; 6 — печь отжига; 7 — стенд контроля а затем сливают в ковш и подают на литейную площадку к подготовленным формам, где отливки и затвердевают.

При затвердении, кристаллизации и последующем охлаждении отливок усадка шлака составляет 7% объема, что вызвано изменением температуры и фазовыми превращениями. Неравномерное распределение температур, колебания химического состава шлака приводят к возникновению напряжений которые могут превышать предел прочности литья на растяжение и приводить к образованию трещин. Термические напряжения в изделиях снимают в специальных печах для кристаллизации и отжига.


⇐ вернуться к прочитанному | | перейти на следующую страницу ⇒