Винахід відноситься до металургійної промисловості, зокрема до технології виробництва корундових тиглів для плавки сталей і жароміцних сплавів у вакуумних і відкритих печах. Спосіб виготовлення корундових тиглів з нізкоцементного вогнетривкого бетону полягає в тому, що готують суміш спільного помелу, що включає глинозем, високоглиноземний цемент і суперпластифікатор, потім готують нізкоцементний вогнетривкий бетон шляхом додавання електрокорунду і води з подальшим переміщенням, потім методом вібролиття виготовляють заготовки тиглів, далі проводять їх витримку, сушку і випалення. При приготуванні суміші спільного помелу спочатку подрібнюють глинозем марки ДК- і суперпластифікатор, потім додають високоглиноземний цемент і продовжують подрібнення спільно. При виготовленні бетону додають в суміш електрокорунд фракції 0,01 - 3,5 мм і шліфозерно електрокорунду N 50 з наступним перемішуванням з водою. Після вибролитья заготовки корундових тиглів витримують у вологому середовищі не менше доби, сушку напівфабрикатів виробляють не менше 12 год при температурі 40 - 120 o C, а випал - при температурі 1500 - 1550 o C протягом 6 - 8 год. Технічний результат полягає в зниженні відсотка шлюбу і зниженні собівартості. 6 з. п. ф-ли.
Винахід відноситься до металургійної промисловості, зокрема до технології виробництва корундових тиглів для плавки сталей і жароміцних сплавів у вакуумних і відкритих печах.
Основною складністю у виготовленні термостійких тиглів є отримання равноплотной структури, тобто щоб дно і стінки тигля по висоті мали б приблизно одинаковою щільність. У промисловості відомі різні технології виготовлення термостійких тиглів. Існуючі технології виготовлення термостійких тиглів розрізняються в способах формування заготовок: - ізостатичне формування, - квазіізостатіческое формування, - пошарове нанесення фракціонованого матеріалу, - вібронабівка, - вібролиття.
Недоліком відомого способу є низький вихід придатних виробів, т. Е. З 10 заготовок придатними після сушки і випалу будуть 3-4 вироби, оскільки сирець після сушки вібролітой заготовки дуже крихкий і найменший поштовх призводить до утворення тріщини. Таким чином, відомий спосіб має обмежені технічні можливості, обумовлені складністю технологічного процесу, його трудомісткістю і високою собівартістю.
Компонентами нізкоцементного вогнетривкого бетону є глинозем ГК, високоглиноземний цемент, фракціонований електрокорунд і вода.
Особливістю технології приготування нізкоцементного вогнетривкого бетону є те, що високоглиноземний цемент і суперпластифікатор вводяться на стадії подрібнення глинозему ГК в вибромельнице, утворюючи так звану суміш спільного помелу.
Для вирішення поставленого завдання і досягнення технічного результату у відомому способі виготовлення корундових тиглів з нізкоцементного вогнетривкого бетону, що полягає в тому, що готують суміш спільного помелу, що складається з глинозему ГК, високоглиноземисті цементу і суперпластифікатора, готують нізкоцементний вогнетривкий бетон шляхом додавання в суміш спільного помелу води і електрокорунду, потім методом вібролиття з отриманого нізкоцементного вогнетривкого бетону виготовляють заготовку тигля, після чого її сушать і обпалюють, при приготуванні нізкоцементного вогнетривкого бетону використовують електрокорунд фракції 0,01 - 3,5 мм, потім після вибролитья заготовку тигля витримують у вологому атмосфері протягом не менше доби, сушку здійснюють при температурі 40 - 120 o C протягом не менше 12 годин, а випал при температурі 1500 - 1550 o C протягом 6 - 8 годин.
Можливі й інші варіанти виконання способу, згідно з якими необхідно, щоб: - змішування нізкоцементного вогнетривкого бетону здійснювали б в змішувачі примусової дії; - вібролиття виробляли б в розбірну металеву форму; - для вибролитья використовували б нізкоцементний вогнетривкий бетон вологістю 4,5 - 5,7%, а вібролиття здійснювали б з частотою вібрації 50 - 100 Гц з вантажем, що забезпечує питомий тиск 0,6 - 1,5 кгс / см 2 протягом 40 - 90 с; - суміш спільного помелу виробляли б в вибромельнице протягом не менше 1 год;
- випал виробляли б в тунельної печі;
- при приготуванні нізкоцементного вогнетривкого бетону в суміш додатково можливо вводити шліфзерно електрокорунду N 50.
Зазначені ознаки є суттєвими і взаємопов'язаними між собою причинно-наслідковим зв'язком з утворенням сукупністю суттєвих ознак, достатніх для досягнення технічного результату.
Кращий варіант здійснення винаходу
Даний винахід пояснюється конкретним прикладом виконання способу, який, однак, не є єдино можливим, але наочно демонструє можливість досягнення даної сукупністю ознак заданого технічного результату.
У відповідно до даного винаходу спосіб виготовлення корундових тиглів полягає в тому, що готують суміш спільного помелу, що включає глинозем, високоглиноземний цемент і пластифікатор. При приготуванні суміші спільного помелу спочатку подрібнюють глинозем марки ГК і суперпластифікатор, а потім додають високоглиноземний цемент і продовжують подрібнення спільно.
Потім готують нізкоцементний вогнетривкий бетон. Для цього в зазначену вище суміш спільного помелу додають електрокорунд фракції 0,01 - 3,5 мм і воду з наступним перемішуванням у змішувачі примусової дії. Потім методом вібролиття в розбірну металеву форму з нізкоцементного вогнетривкого бетону виготовляють напівфабрикати (заготовки) корундових тиглів. Після вибролитья заготовки корундових тиглів витримують у вологому середовищі не менше доби. Після початку "схоплювання" форми розбирають, а заготовки тиглів витримують не менше 12 годин у вологому середовищі до повного "схоплювання" цементу. Далі заготовки сушать в тунельному сушилі при температурі 40 - 120 o C протягом 12 год, а потім проводять їх випал, який здійснюють при температурі 1500 - 1550 o C протягом 6 - 8 год.
В результаті виконання зазначених операцій виготовляють високоякісні корундові тиглі.
При приготуванні шихти може бути додатково використано шліфзерно електрокорунду N 50. Для приготування суміші спільного помелу може бути використана вибромельнице, що працює з частотою вібрації 50-90 Гц протягом 40-90 с, а для випалу може бути використана тунельна піч.
Як реалізації винаходу може служити наступний приклад.
Суміш спільного помелу для виготовлення корундових тиглів готують в вибромельнице, що здійснює спільний помел наступних компонентів: глинозему марки "ГК" в кількості 114 кг, високоглиноземисті цементу марки "ВГК" - 26 кг і суперпластифікатора в кількості 1,4 кг. Дозування компонентів здійснюється за допомогою ваг (похибка зважування 0,1 кг). Глинозем ГК і суперпластифікатор завантажують в вибромельнице і подрібнюють протягом не менше 45 - 50 хв. Потім млин зупиняють і додають високоглиноземний цемент, після чого продовжують подрібнення протягом не менше 15-20 хв. Отриману суміш спільного помелу вивантажують в тару і зберігають в умовах, що виключають зволоження матеріалу.
Потім готують нізкоцементний вогнетривкий бетон в Z-образному змішувачі шляхом додавання в суміш спільного помелу електрокорунду фракції 0,5 - 3,0 мм або 0,01 - 3,5 мм в кількості 55 кг і шліфзерна електрокорунду N 50 в кількості 18 кг. Дозування компонентів здійснюють за допомогою ваг (точність зважування 0,1 кг). Сухі компоненти перемішують протягом не менше 15 хв. Приготовану таким чином шихту можна зберігати в тарі протягом не більше 1 місяця.
Нізкоцементний вогнетривкий бетон готують в пропелерної мешалке з шихти. Для цього необхідну кількість шихти завантажують в мішалку і при перемішуванні зволожують водою і перемішують не менше 3 хв. Перед вібролиттям нізкоцементний вогнетривкий бетон протирають через сито з розміром осередків 5 мм.
Вібролиття здійснюють на вибростоле в розбірний металевій формі з сердечником при заданій частоті вібрації 50 - 100 Гц. Для цього нізкоцементний вогнетривкий бетон порціями завантажують в форму і натискним пуансоном і вантажем, що забезпечує питомий тиск від 0,6 до 1,5 кг / см 2. здійснюють ущільнення протягом 40 - 90 с і отримують напівфабрикат (заготовку) тигля, яку витримують в формі до початку "схоплювання", після чого форму розбирають, а заготовку тигля витримують протягом доби у вологому середовищі до повного "схоплювання" цементу. Після цього заготовку сушать протягом 12 - 24 год в тунельному сушилі при температурі 40 - 120 o C і обпалюють в тунельної печі при температурі 1500 - 1550 o C протягом 6 - 8 год.
промислова придатність
Цей винахід може бути використано в металургійній промисловості, зокрема для виробництва корундових тиглів, призначених для плавки сталей і жароміцних сплавів у вакуумних і відкритих печах.
Корундові тиглі мають більш широким спектром властивостей в порівнянні з оксидною керамікою, а саме високу жароміцних і термостійкістю, тому виготовлення виробів на основі корунду значно розширює технічні можливості.
Застосування даного способу дозволяє отримувати тиглі, що містять корунд, з поліпшеною структурою, термостійкість і механічними властивостями.
Винахід відповідає умові патентоспроможності "промислова придатність", оскільки його реалізація можлива при використанні існуючих засобів виробництва із застосуванням відомих технологічних операцій.
1. Спосіб виготовлення корундових тиглів з нізкоцементного вогнетривкого бетону, що полягає в тому, що готують суміш спільного помелу, що складається з глинозему ГК, високоглиноземисті цементу і суперпластифікатора, готують нізкоцементний вогнетривкий бетон шляхом додавання в суміш спільного помелу води і електрокорунду, потім методом вібролиття з отриманого нізкоцементного вогнетривкого бетону виготовляють заготовку тигля, після чого її сушать і обпалюють, що відрізняється тим, що для приготування нізкоцементного вогнетр рного бетону використовують електрокорунд фракції 0,01 - 3,5 мм, потім після вибролитья заготовку тигля витримують у вологому атмосфері протягом не менше доби, сушку здійснюють при температурі 40 - 120 o C протягом не менше 12 год, а випал - при температурі 1500 - 1550 o C протягом 6 - 8 год.
2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що змішування нізкоцементного вогнетривкого бетону здійснюють в змішувачі примусової дії.
3. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що вібролиття виробляють в розбірну металеву форму.
4. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що для вібролиття використовують нізкоцементний вогнетривкий бетон вологістю 4,5 - 5,7%, а вібролиття здійснюють з частотою вібрації 50 - 100 Гц з вантажем, що забезпечує питомий тиск 0,6 - 1, 5 кгс / см 2 протягом 40 - 90 с.
5. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що суміш спільного помелу виробляють в вибромельнице не менше 1 ч.
6. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що випал виробляють в тунельної печі.
7. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що при приготуванні нізкоцементного вогнетривкого бетону в суміш додатково вводять шліфзерно електрокорунду 50.