FI75611B - SLIPSTEN. - Google Patents
SLIPSTEN. Download PDFInfo
- Publication number
- FI75611B FI75611B FI862626A FI862626A FI75611B FI 75611 B FI75611 B FI 75611B FI 862626 A FI862626 A FI 862626A FI 862626 A FI862626 A FI 862626A FI 75611 B FI75611 B FI 75611B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- abrasive
- grinding
- segments
- stone
- abrasive grains
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Description
' 75611'75611
HiomakiviWhetstone
Keksinnön kohteena on puumassan valmistukseen tarkoitettu hiomakivi, jonka hiomapinta muodostuu olennaises-5 ti hiomarakeista ja nämä toisiinsa sitovasta betonimatrii-sista.The invention relates to an abrasive stone for the production of wood pulp, the abrasive surface of which consists essentially of abrasive grains and a concrete matrix which binds them together.
Kuitujen mekaaniseksi erottamiseksi toisistaan paperimassan valmistuksessa on jo kauan käytetty betonista valettua pyörivää hiomatahkoa. Tällainen koostuu periaat-10 teessä teräsbetonikappaleesta ja siihen tasaisesti jakautuneista kovista hiomarakeista, jotka muodostavat runko-aineen. Sideaineena on vanhastaan käytetty tavanomaista Portland-sementtiä ja hiomarakeina kvartsihiekkaa. Normaalisti betonisylinteri on kiinnitetty pyörivään akseliin pu-15 ristamallä se päätypintoineen kahden laipan väliin. Tämänkaltaista hiomakivirakennetta on käytetty koko 1900-luvul-la ja käytetään osaksi vieläkin. Massapuut syötetään pys-tykuilun kautta hiomakiven vaippaa vastaan niin, että ne koko pituudeltaan ovat kosketuksessa vaipan kanssa kuilus-20 sa olevan massan painon ansiosta. Tätä vielä käytössä olevaa prosessia kutsutaan GW-prosessiksi.For the mechanical separation of the fibers, a cast concrete rotary grinding machine has long been used in the production of pulp. This basically consists of a piece of reinforced concrete and hard abrasive grains evenly distributed in it, which form the frame material. Conventional Portland cement has long been used as a binder and quartz sand as abrasive grains. Normally, a concrete cylinder is attached to a rotating shaft pu-15 by crossing it with its end faces between two flanges. This type of grindstone has been used throughout the 20th century and is still used in part. The pulpwood is fed through a vertical shaft against the grindstone shell so that its entire length is in contact with the mantle due to the weight of the pulp in the shaft. This process that is still in use is called the GW process.
Tuotantovaatimuksien kasvaessa edellä kuvattu hio-makivirakenne ei enää osoittautunut edulliseksi. Tarvittavan lujuuden aikaansaamiseksi valmistuksen on oltava hyvin : 25 huolellista, niinpä hiomakivi joudutaan esimerkiksi varas toimaan 2-3 vuotta ennen käyttöönottoa, jotta betonin kutistumisesta johtuvat jännitykset ehtisivät hiipua. Riittävän lujuuden saavuttamiseksi on myös käytettävä suhteellisen runsaasti sementtiä mikä taas vaatii tavallista enem-30 män vettä hyvän valettavuuden takia. Ylijäämäveden johdosta rakenteen lujuus heikkenee, ja kutistuminen ja jännitykset lisääntyvät. Hiomakiven betonipinta kuluu hionnassa melko nopeasti, mistä seuraa, että hiomarakeet irtoavat ennenaikaisesti, ollessaan sinänsä vielä hiomiskykyisiä. Näin hio-35 mapintaan syntyy paikallisia teräviä särmiä, jotka irroit- 2 75611 tavat puusta pikemmin "sahapuruja" kuin kaivattuja kuituja. Lisäksi tavanomainen betoninen hiomavaippa ei oikein hyvin siedä prosessissa käytetyn veden vaikutusta. Etenkin sen sisältämät sulfaatti-ionit ovat haitallisia beto-5 nille. Näistä syistä betonikivi joudutaan teroittamaan ts. varustamaan määrätyillä urilla jopa 3-5 kertaa vuorokaudessa.As production requirements increased, the abrasive structure described above no longer proved to be advantageous. In order to obtain the required strength, the manufacturing must be good: 25 care must be taken, so that the grindstone, for example, has to be operated by a thief 2-3 years before commissioning in order for the stresses due to shrinkage of the concrete to subside. In order to achieve sufficient strength, it is also necessary to use a relatively large amount of cement, which in turn requires more water than usual due to good castability. As a result of the excess water, the strength of the structure decreases and shrinkage and stresses increase. The concrete surface of the grindstone wears out fairly quickly in grinding, with the result that the grinding grains come off prematurely while still being abrasive. In this way, local sharp edges are created on the abrasive surface, which detach "sawdust" from the wood rather than the desired fibers. In addition, a conventional concrete sanding jacket does not tolerate the effect of the water used in the process very well. In particular, the sulphate ions it contains are harmful to concrete. For these reasons, the concrete stone has to be sharpened, ie equipped with certain grooves up to 3-5 times a day.
Edellä mainitut haitat ovat kärjistyneet käyttöönotetuissa tuotantoa nostavissa uusissa menetelmissä. Näis-10 sä massapuut syötetään ja painetaan koko pituudeltaan hio-makiven vaippaa vastaan suljetuissa kammioissa hydraulisesti ohjattujen mäntien avulla. Syntyneet kuidut johdetaan pois hiomakiven pintaan ruiskutetun prosessiveden avulla, jonka lämpötila korotetun paineen takia voi olla 15 jopa 140°C (ns. allasvesi). Veden korkea lämpötila edesauttaa kuitujen muodostumista. Tämänkaltaista hiomaproses-sia kutsutaan PGW-prosessiksi, jossa hiomakivi joutuu huomattavasti suuremman rasituksen alaiseksi kuin aikaisemmassa GW-prosessissa. Edellä kuvattu betonikivi on käytän-20 nöllisesti katsoen kelvoton PGW-prosessissa.The above-mentioned disadvantages have been exacerbated by the new methods used to increase production. In these 10 pulpwoods are fed and pressed along their entire length against the mantle of the grinding stone in closed chambers by means of hydraulically controlled pistons. The resulting fibers are discharged by means of process water sprayed onto the surface of the grinding stone, the temperature of which can be as high as 15 ° C due to the increased pressure (so-called pool water). The high temperature of the water promotes the formation of fibers. This type of grinding process is called the PGW process, in which the grindstone is subjected to a significantly higher stress than in the previous GW process. The concrete stone described above is practically unsuitable in the PGW process.
Haittojen poistamiseksi on kiinnitetty huomiota hiomakiven koostumukseen ja rakenteeseen. Ensinmainitun osalta hiomarakeita sitovan materiaalin ominaisuus on ratkaiseva. Jatkossa kutsutaan tätä hiomakiven rakenneosaa mat-25 riisiksi. Tämä on siis se hiomakiven fysikaaliskemiallinen rakenneosa, joka sitoo hiomarakeet ja mahdolliset vahvikkeet lujaksi ja yhtenäisenä kappaleena toimivaksi hiomaki-veksi. Edellä kuvatussa hiomakivessä matriisi siis on Port-land-sementtiin perustuva betoni.In order to eliminate the disadvantages, attention has been paid to the composition and structure of the grindstone. For the former, the property of the abrasive grain binding material is crucial. Hereinafter, this component of the grindstone will be called mat-25 rice. This is therefore the physico-chemical component of the abrasive stone that binds the abrasive grains and any reinforcements into a strong and integral abrasive stone. Thus, in the abrasive stone described above, the matrix is concrete based on Port-land cement.
30 Nykyisissä hiontamenetelmissä matriisina käytetään keraamisia materiaaleja. Betonisen hiomarummun vaippa peitetään tällöin suuruudeltaan noin 200 x 200 x 130 mm ole-: villa hiomakivisegmenteillä. Nämä koostuvat jostakin sint- : raamalla sidotusta matriisista, joka puolestaan sitoo hio- 35 marakeet. Koska keraamisen aineen kulutuskestävyys on huo- li 3 75611 mattavasti suurempi kuin tavanomaisen betonin kulutuskestävyys, keraamisessa hiomakivessä on taloudellista käyttää kvartsia huomattavasti kovempia hiomarakeita, kuten esimerkiksi tunnetut A^O^, SiC jne. Tavallisesti keraa-5 miset segmentit kiinnitetään rumpuun niissä olevan koukun tai silmukan avulla, joka upotetaan rummun betonista valettuun kantavaan keskiosaan. Jokaisen segmentin tulisi naapurisegmentteihin nojaamatta pystyä ottamaan vastaan siihen kohdistuvat kehänsuuntaiset voimat, ja sen vuoksi 10 segmenttien väliset raot on täytetty joustavalla aineella, jonka lämmönkestävyys on hyvä.30 Current grinding methods use ceramic materials as the matrix. The casing of the concrete grinding drum is then covered with grinding stone segments measuring approximately 200 x 200 x 130 mm. These consist of a sintered matrix, which in turn binds the grinding grains. Since the abrasion resistance of a ceramic material is considerably higher than that of conventional concrete, it is economical to use abrasive grains much harder than quartz in a ceramic abrasive stone, such as known Al 2 O 2, SiC, etc. Usually the ceramic segments are attached to a drum by a hook or by means of a loop which is embedded in the load-bearing central part of the drum cast in concrete. Each segment should be able to absorb the circumferential forces applied to it without leaning on neighboring segments, and therefore the gaps between the 10 segments are filled with a flexible material having good heat resistance.
Keraamisen hiomakiven etuna on hyvä kulutuskestävyys. Hiomarakeet eivät irtoa ennenaikaisesti, vaan ehtivät kulua loppuun. Hiomarakeiden kuluttua matriisin tasol-15 le hiomakivi ei enää toimi, vaan se joudutaan teroittamaan ts. varustamaan määrätynmuotoisilla urilla, kuten betoni-kivenkin osalta, jotta kuituja jälleen muodostuisi. Tällainen teroitus joudutaan suorittamaan noin joka toinen viikko, mikä betonikiveen verrattuna on huomattava parannus.The advantage of ceramic abrasive stone is good wear resistance. The abrasive grains do not come off prematurely, but have time to wear out. After the abrasive grains, the abrasive stone of the matrix level 15 no longer works, but it has to be sharpened, i.e. provided with grooves of a certain shape, as in the case of concrete stone, in order for the fibers to form again. Such sharpening has to be carried out about every other week, which is a considerable improvement over concrete stone.
20 Myöskään keraaminen vaippa ei ole altis prosessiveden haitalliselle vaikutukselle vaan kestää hyvin siinä olevat betonia syövyttävät aineet. On myös todettu, että keraaminen hiomavaippa pysyy läpileikkaukseltaan paremmin ympyränmuotoisena kuin betonikivi. Viimemainitusta joudutaan ym-25 pyränmuodon säilyttämisen takia poistamaan turhan paljon ; ainetta. Muun muassa tästä syystä betonikivi saattaa olla loppuunkulutettu 6 kuukaudessa, kun taas keraaminen vaippa voi kestää noin 2-4 vuotta.20 The ceramic casing is also not susceptible to the harmful effects of process water, but is highly resistant to the corrosive substances contained in it. It has also been found that a ceramic abrasive jacket retains a circular cross-section better than a concrete stone. The latter will have to be removed unnecessarily due to the preservation of the ym-25 wheel shape; agent. Among other things, for this reason, a concrete stone may be consumed in 6 months, while a ceramic mantle can last for about 2-4 years.
Keraaminen hiomakivi ei kulutuskestävyydestään huo-30 limatta täytä kaikkia nykyisen suurtuotannon asettamia vaatimuksia. Kuten keraamiset aineet yleensä, se on hauras.Due to its wear resistance, ceramic abrasive stone does not meet all the requirements of today's large-scale production. Like ceramic materials in general, it is brittle.
Se halkeilee helposti ja koska segmenttejä ei voi vaihtaa yksitellen, on koko rumpu vaihdettava, kun tietty määrä segmenttejä on haljennut. Hionta siis tapahtuu suuren osan 35 ajasta aliarvoisilla ja tuotantoa alentavilla hiomakivillä.It cracks easily and since the segments cannot be replaced one by one, the entire drum must be replaced when a certain number of segments have cracked. Thus, grinding takes place most of the time 35 with inferior and production-reducing grinding stones.
4 756114,75611
Sitkeyden puuttuessa keraaminen hiomakivi ei siedä suurehkoja piste- tai viivakuormia, esimerkiksi niitä kuormia, jotka vaipan muodonmuutoksen aikana välittyvät sen kiinni-tyselimien kautta. Turhia jännityksiä ei saa syntyä, mis-5 tä syystä esimerkiksi hiomakiven lämpötila on nostettava hyvin varovaisesti käyttölämpötilaan ja pidettävä tässä melko tarkasti. Suuren massansa takia hiomakivi on altis lämpötilamuutoksille, ja koska betonisen rungon, keraamisten segmenttien ja näiden kiinnitysrautojen lämpölaajen-10 nuskertoimet ovat erisuuruiset, osien välillä syntyy haitallisia suhteellisia liikkeitä ja jännityksiä. Pahimmassa tapauksessa koko keraaminen vaippa voi kuoriutua pois paikaltaan hetkellisen ylisuuren kuormitushäiriön sattuessa.In the absence of toughness, the ceramic abrasive stone does not tolerate larger point or line loads, for example those loads which are transmitted through its fastening members during the deformation of the casing. Unnecessary stresses must not arise, which is why, for example, the temperature of the grindstone must be raised very carefully to the operating temperature and kept fairly carefully here. Due to its high mass, the grindstone is susceptible to temperature changes, and because the coefficients of thermal expansion of the concrete frame, ceramic segments, and these fasteners are different, harmful relative movements and stresses are generated between the parts. In the worst case, the entire ceramic sheath may peel off in the event of a momentary overload failure.
15 Näistä haitoista huolimatta käytetään nykyisin puun- hionnassa lähes yksinomaan keraamisia hiomakiviä.15 Despite these disadvantages, ceramic abrasives are now used almost exclusively in wood grinding.
Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uusi ja parempi hiomakivi.The object of the invention is to provide a new and better grinding stone.
Keksinnön mukaiselle hiomakivelle on pääasiallises-20 ti tunnusomaista se, että matriisina on sideaine, joka sisältää hitaasti kovettuvaa sulfaatinkestävää alhaislämpö-portlandsementtiä, kuonasementtiä tai vastaavaa, lujuutta kohottavaa piidioksidilisäainetta ja nesteytinainetta, ja että hiomarakeet ovat ainetta, jonka kovuus on > 2000 Vic-25 kersiä, jolloin sementtiseoksen kovuus hiomarakeiden kovuuteen nähden sekä sen sidontakyky on valittu niin, että hioma-pinta on ainakin olennaisesti itseteroittuva hionnan aikana.The abrasive stone according to the invention is mainly characterized in that the matrix is a binder containing slow-curing sulphate-resistant low-temperature Portland cement, slag cement or a similar strength-enhancing silica additive and liquefying agent, and that the abrasive grains are , wherein the hardness of the cement mixture with respect to the hardness of the abrasive grains and its bonding ability are selected so that the abrasive surface is at least substantially self-sharpening during grinding.
Hiomarakeet ovat edullisesti alumiinioksidia tai pii-karbidia.The abrasive grains are preferably alumina or silicon carbide.
Toisin kuin keraamisissa hiomakivissä keksinnön mukaisen hiomakiven matriisi voi lisäksi sisältää esim. metallisia vahvistuskuituja. Edullisesti kiven hiomapinnan muodostava osa sisältää hitaasti kovettuvaa sulfaatinkestävää alhaislämpöportland-sementtiä, kuonasementtiä tai vas-^ taavaa n. 25-35 paino-%, piipölyä tai vastaavaa n. 5-8 pai-In contrast to ceramic abrasives, the abrasive matrix according to the invention may additionally contain e.g. metallic reinforcing fibers. Preferably, the part forming the grinding surface of the stone contains about 25-35% by weight of slow-curing sulphate-resistant low-temperature Portland cement, slag cement or the like, silicon dust or the like in about 5-8% by weight.
IIII
5 75611 no-%, nesteytinainetta n. 1-2 paino-%, hiomarakeita n. 50-65 paino-% ja vahvistuskuituja n. 0-10 paino-%.5 75611% by weight, thinner approx. 1-2% by weight, abrasive grains approx. 50-65% by weight and reinforcing fibers approx. 0-10% by weight.
Keksinnön mukaisessa hiomakivessä hiomapinta voi edullisesti, samaan tapaan kuin keraamisissa hiomakivissä, 5 koostua segmenteistä. Toisin kuin betonirunkoisessa keraamisessa hiomakivessä, segmentit voidaan keksinnön mukaisessa hiomakivessä kiinnittää runko-osaan, jona voi olla ontto metallilieriö, ulkoa päin segmenttien läpi asennetuilla ja näihin upotetuilla kierretangoilla kiristysmuttereineen tms. 10 eikä segmenttien välisiä rakoja tarvitse täyttää.In the abrasive stone according to the invention, the abrasive surface can advantageously, in the same way as in ceramic abrasive stones, consist of segments. Unlike in a ceramic-framed ceramic abrasive stone, the segments in the abrasive stone according to the invention can be attached to a body part, which may have a hollow metal cylinder, by threaded rods with tightening nuts or the like mounted externally through the segments and need not fill the gaps.
Keksinnön mukainen hiomakiven uudentyyppinen betoni-matriisi yhdistää tunnettujen betonisten ja keraamisten matriisien hyviä puolia ilman tunnettujen matriisien epäkohtia. Seuraavassa matriisin etuja tarkemmin: 15 - Sen rakenne on erittäin tiheä, ts. lujuutta alen tavia huokosia ei ole, tai niitä on hyvin vähän.The novel type of concrete matrix of abrasive stone according to the invention combines the advantages of known concrete and ceramic matrices without the disadvantages of known matrices. Here are the advantages of the matrix in more detail: 15 - Its structure is very dense, i.e. there are no or very few strength-reducing pores.
- Sen lujuus on suuri, lisäksi sillä on sitkeä murtuminen .- Its strength is high, and it also has a tough fracture.
- Segmenttinä se kestää hyvin sen kiinnityselimien 20 aiheuttamia piste- ja viivakuormia.- As a segment, it withstands well the point and line loads caused by its fastening members 20.
- Sen kulutuskestävyys on optimoitu käytettyjen hio-marakeiden ominaisuuksien suhteen niin, että matriisi ja hiomarakeet kuluvat toisiinsa nähden edullisella tavalla mahdollisimman hyvän kuidun muodostamiseksi ilman teroitus- 25 tylsistysrutiineja.- Its abrasion resistance has been optimized with respect to the properties of the abrasive grains used, so that the matrix and the abrasive grains wear together in an advantageous manner in order to form the best possible fiber without sharpening routines.
- Se ei ole altis prosessiveden syövyttävälle vaikutukselle.- It is not susceptible to the corrosive effect of process water.
- Segmentit ovat vaihdettavissa yksitellen eikä segmenttien muodostaman vaipan saumarakoja välttämättä tarvitko se täyttää voimia tasoittavalla massalla.- The segments are interchangeable one by one and it is not necessary to fill the joint gaps of the sheath formed by the segments with a leveling compound.
Nämä edut on todettu tarkasti suoritetuissa kokeissa. Käytännössä tuotannon kannalta erittäin tärkeä ominaisuus on hiomapinnan itseteroittuvuus, minkä ansiosta hionta voi jatkua olennaisesti keskeytyksettä kunnes hiomaseg-35 mentit ovat kauttaaltaan kuluneet loppuun. Itseteroittuvuu- 6 75611 den ansioksi on luultavasti laskettava myös ne erittäin yllättävät tulokset, että energian ominaiskulutus keraamiseen hiomaki-veen verrattuna laski peräti 20-30 %, eli tuotanto nousi 5 25-40 %, ja että ns. allastikkupitoisuus, eli hioke joka kuitu-jensa puolesta ei ole hyväksyttävää, laski n. 40 %.These benefits have been demonstrated in rigorous experiments. In practice, a very important feature for production is the self-sharpening of the grinding surface, which allows grinding to continue substantially uninterrupted until the grinding segments are completely worn out. The very surprising results that the specific energy consumption compared to ceramic abrasives decreased by as much as 20-30%, ie the production increased by 5 25-40%, and that the so-called the pool content, i.e. the groundwood which is not acceptable for its fibers, decreased by about 40%.
Itseteroittuvuus voidaan tarkoituksellisesti selittää sillä, että alunperin terävien hiomarakeiden kuluessa 10 ja pyöristyessä matriisi samanaikaisesti kuluu edullisesti, ja vapauttaa näin ollen jatkuvasti uusia hiomarakeita. Näin terävä ja kuidun muodostumiselle edullinen hiomapinta pysyy ennallaan. Tämä ei ole mahdollista keraamiselle matriisille, koska se on kauttaaltaan liian kova. Tuotannon 15 kasvu, ts. hyväksyttävän kuidun määrän kasvu aikayksikköä kohti, selittynee samalta pohjalta.The self-sharpening can be intentionally explained by the fact that during the initially sharp abrasive grains 10 and when the matrix is rounded at the same time, the matrix wears out advantageously, and thus continuously releases new abrasive grains. In this way, the sharp and favorable grinding surface for fiber formation remains unchanged. This is not possible for a ceramic matrix because it is too hard throughout. The increase in production, i.e. the increase in the amount of acceptable fiber per unit time, is likely to be explained on the same basis.
Keksinnön mukainen ratkaisu perustuu sementtikemian sinänsä hyvin tunnettuihin keskeisiin kohtiin.The solution according to the invention is based on the well-known key points of cement chemistry.
Tavanomaisen yleissementin reagoidessa veden kanssa, 20 syntyy alkuvaiheessa runsaasti kalsiumhydroksidia, Ca(0H)2· Tämä on mm. sementissä olevan trikalsiumsilikaatin, C^S ja dikalsiumsilikaatin, C2S eräs reaktiotulos. Ensinmainittua on yleissementissä n. 60 paino-% ja viimeksimainittua n.When conventional general cement reacts with water, a large amount of calcium hydroxide is initially formed, Ca (OH) 2 · This is e.g. a reaction result of tricalcium silicate, C2S and dicalcium silicate, C2S in cement. The former is about 60% by weight in general cement and the latter about n.
20 %. Toinen reaktiotulos näissä prosesseissa on ominai-25 suuksiltaan edullinen hydratisoitu kalsiumsilikaatti, 3CaO·2Si02·3H20, joka myös tunnetaan nimityksellä Tober-morit. Tämä on kovettumisprosessin tärkein lopputuote, joka määrää valmiin betonin ominaisuuksia. Kalsiumhydroksi-dilla puolestaan on alhainen lujuus ja se liukenee helpos-30 ti happamassa ympäristössä. Hiomaprosessissa käytetyn suih-kuveden pH-arvo, on n. 4,5-5, suhteellisen korkea lämpötila, n. 100°C, voimistaa reaktiota. Näin ollen vesi liuottaa pois kalsiumhydroksidia betonista, ts. syntyy huokosia. Suihkuveden sulfaatit reagoivat myös herkästi Ca(OH)2:n . 35 kanssa, jolloin syntyy nk. ettringiittiä, joka on paisuva 7 75611 komponentti. Kovettumisprosessiin osallistuu muitakin sementin komponentteja, mutta nyt ajankohtaisen keksinnön osalta ne eivät ole ensisijaisia. Yleisbetonia valmistettaessa pyritään käyttämään mahdollisimman vähän vettä se-5 menttimäärään verrattuna, hyvän lujuuden saavuttamiseksi, jolloin valumassan juoksevuus on alhainen. Jos halutaan parempaa juoksevuutta, mikä esimerkiksi betonisia hiomaki-viä valmistettaessa on välttämättömyys, on vesimäärä lisättävä. Näin saadaan kuitenkin kovettumisen vedentarpeen 10 kannalta ylijäämävettä, joka vähitellen haihtuu kovettumisen jälkeen, jättäen jälkeensä lujuutta alentavia huokosia.20%. Another reaction result in these processes is the preferred hydrated calcium silicate, 3CaO · 2SiO2 · 3H2O, also known as Tober mor. This is the most important end product of the curing process, which determines the properties of the finished concrete. Calcium hydroxide, on the other hand, has low strength and dissolves easily in an acidic environment. The pH of the spray water used in the grinding process, about 4.5-5, a relatively high temperature, about 100 ° C, intensifies the reaction. Thus, water dissolves the calcium hydroxide out of the concrete, i.e. pores are formed. Sulfates of spray water are also sensitive to Ca (OH) 2. 35, resulting in so-called ettringite, which is an expandable 7,75611 component. Other cement components are involved in the curing process, but are now not a priority for the present invention. In the production of universal concrete, the aim is to use as little water as possible compared to the amount of cement, in order to achieve good strength, whereby the flowability of the casting compound is low. If better flowability is desired, which is a necessity, for example, in the production of concrete abrasives, the amount of water must be increased. However, in terms of the water requirement 10 for curing, this results in excess water, which gradually evaporates after curing, leaving strength-reducing pores.
Keksinnön mukaisessa ratkaisussa on pyritty vaikuttamaan kaikkiin parametreihin, jotka määräävät matriisin ominaisuuksia. On valittu hydraulinen sideaine, joka on 15 halpa ja lujuudeltaan edullinen. Edullinen lähtösideaine on tunnettu nk. LHSR-sementti, jonka lujuudenkehitys on hidas ja lämmönkehitys alhainen. Nämä ominaisuudet takaavat sen, että valun yhteydessä syntynyt alkujännitystila on melkein olematon. Sen C3S- ja C2S-määrät ovat n. 20 pai-20 no-% ja vastaavasti 60 paino-%, ts. päinvastaiset yleisse-menttiin verrattuna. Tämän ansiosta haitallista kalsiumhyd-roksidia kehittyy huomattavasti vähemmän kuin yleissemen-tin tapauksessa, C2S tuottaa tätä epäedullista ainetta vain noin puolet C^Ssn tuottamasta määrästä. Alhaisen trikal-25 siumaluminaattinsa (2 %) 3Ca02‘Al203 ansiosta tämä sementti samalla antaa betonille erittäin hyvän sulfaatinkestävyy-den.The solution according to the invention has sought to influence all the parameters that determine the properties of the matrix. A hydraulic binder has been selected which is inexpensive and inexpensive in strength. The preferred starting binder is a known so-called LHSR cement, which has a slow strength development and a low heat generation. These properties ensure that the initial stress state created during casting is almost non-existent. Its C3S and C2S amounts are about 20% to 20% by weight and 60% by weight, respectively, i.e. opposite to the general element. As a result, significantly less harmful calcium hydroxide is generated than in the case of general cement, C2S produces only about half of the amount produced by C2Sn. Due to its low trical-25 alumina (2%) 3CaO2'Al2O3, this cement at the same time gives the concrete very good sulphate resistance.
Keksinnön mukaisesti haitallinen Ca(OH)2 poistetaan niin, että sen tilalle saadaan matriisia vahvistavia kom-30 ponentteja eli sen hiukkasia yhdistäviä lujia silikaatti-siltoja. Kalsiumhydroksidi ei asetu kuoreksi vain sement-tihiukkasten ympäri, vaan nähtävästi myös hiomarakeiden ympäri. Myös näiden väliset ontelot täyttyvät osaksi kalsiumhydroksidi 11a ja osaksi ylijäämävedellä, joka vähitel-35 ien haihtuu pois. Keksinnön mukaisesti käytetty vesimäärä 8 75611 redusoidaan huomattavasti, ja korvataan tilavuudellisesti piipölyllä. Esimerkkinä mainittakoon tuotenimike MICROPOZ", jonka koostumus on Si02:86-96 %, C:< 2,0 %, Fe2C>3:£ 2,2 %, Na20:^ 1,8 %, Al^:* 2,2 %, K20:< 2,5 %, MgO:< 2,0 % ja 5 SO< 1,5 % (hehkutushäviö < 3,0 %) . Piipöly on sinänsä tunnettu betonin lisäaine, jonka raekoko on pienempi kuin 0,5 /nm (englanninkielinen termi "silica fume" on kuvaava), ja näin ollen sillä on hyvin suuri ominaispinta-ala. Tämän ansiosta sen veden sitomiskyky on suuri. Sopivasti annos-10 teltuna veden määrän suhteen se siis sitoo ja poistaa sen veden, jota stökiömetrisesti ei tarvitse kovettumisproses-sissa. Se reagoi veden ja kalsiumhydroksidin kanssa, muodostaen lujia Tobermorit-siltoja hiomarakeiden välillä.According to the invention, the harmful Ca (OH) 2 is removed so that it is replaced by matrix-strengthening components, i.e. strong silicate bridges connecting its particles. Calcium hydroxide settles not only around the cement particles but also apparently around the abrasive grains. The cavities between them are also filled partly with calcium hydroxide 11a and partly with excess water, which gradually evaporates. The amount of water 8,75611 used according to the invention is considerably reduced, and replaced by volume with silica dust. An example is the product designation MICROPOZ ", the composition of which is SiO 2: 86-96%, C: <2.0%, Fe 2 O 3: ≤ 2.2%, Na 2 O: 1.8%, Al 2: * 2.2% , K20: <2.5%, MgO: <2.0% and 5 SO <1.5% (loss on ignition <3.0%) Silica dust is a concrete admixture known per se with a grain size of less than 0.5 / nm (the English term "silica fume" is descriptive) and thus has a very high specific surface area, which means that it has a high water-binding capacity. in the curing process.It reacts with water and calcium hydroxide to form strong Tobermorit bridges between the abrasive grains.
Tätä mekanismia ei vielä ole pystytty varmuudella todista-15 maan hiomarakeiden kaltaisten kidepintojen osalta, mutta tiedetään, että tämänkaltainen sidonta tapahtuu esimerkiksi metallien kidepintoihin, joten on syytä olettaa, että sidontamekanismi pätee myös hiomarakeille. Joka tapauksessa on todettu, että suhtauttamalla piipölyn ja veden mää-20 riä keksinnön mukaisesti kyseessä olevan matriisin toivottujen ominaisuuksien mukaan, saadaan matriisi, jossa heikot kalsiumhydroksidikiteet on muutettu "Tobermorit":iksi. Vedestä johtuvia huokosia ei siis matriisissa ole, vaan ne on korvattu lujuutta huomattavasti nostavalla komponentil-25 la. Matriisi on hyvin tiivis.This mechanism has not yet been established with certainty for crystal surfaces such as abrasive grains in 15 countries, but it is known that this type of bonding occurs to crystal surfaces of metals, for example, so it is reasonable to assume that the bonding mechanism also applies to abrasive grains. In any case, it has been found that by treating the amounts of silicon dust and water according to the desired properties of the matrix in question according to the invention, a matrix is obtained in which weak calcium hydroxide crystals are converted to "Tobermors". Thus, the water-induced pores are not present in the matrix, but have been replaced by a component that significantly increases the strength. The matrix is very dense.
Redusoimalla veden määrää valettavan massan juokse-vuus ja valettavuus normaalisti huononee. Tämä on haitaksi sikäli, että massa ei silloin hakeudu tehokkaasti epäsäännöllisten hiomarakeiden ympäri tai näiden välisiin onteloi-30 hin. Voi syntyä vesi- tai ilmatäytteisiä ontelolta. Tämän välttämiseksi valumassan juoksevuutta parannetaan lisäämällä siihen sinänsä tunnettua nesteytinainetta, joita tunnetaan esimerkiksi nimillä PARMIX, MIGHTY, MELMENT ym. Toinen toimenpide on tarpeen vaatiessa suorittaa hiomakiven 35 valu tyhjössä puristamalla tai täryttämällä valettua mas-By reducing the amount of water, the flowability and castability of the mass to be cast normally deteriorates. This is disadvantageous in that the mass is then not effectively applied around the irregular abrasive grains or between the cavities therebetween. May form water- or air-filled cavity. To avoid this, the flowability of the casting compound is improved by adding to it a liquefying agent known per se, known for example as PARMIX, MIGHTY, MELMENT, etc. Another operation is necessary, if necessary, to carry out the casting of the grinding wheel 35 by pressing or vibrating
IIII
9 75611 saa, jolloin ilma poistuu ts. massa tiivistyy. Hiomakiven sitkeyden parantamiseksi massaan voidaan tarpeen mukaan lisätä sopivia, esim. metallisia vahvikekuituja. Tätä mahdollisuutta ei ole keraamisten hiomakivien kohdalla.9 75611 is obtained, in which case the air is removed, ie the mass is condensed. In order to improve the toughness of the abrasive stone, suitable, e.g. metallic, reinforcing fibers can be added to the mass as required. This possibility does not exist for ceramic grindstones.
5 Seuraavassa selitetään keksintöä viitaten oheiseen piirustukseen.The invention will now be described with reference to the accompanying drawing.
Kuvio 1 esittää hiomakiven erästä suoritusesimerk-kiä osittaisena poikittaisleikkauksena.Figure 1 shows an embodiment of a grindstone in partial cross-section.
Kuvio 2 esittää hiomasegmenteistä koostuvan hioma-10 pinnan osaa päältä nähtynä.Figure 2 shows a top view of a part of the surface of the abrasive-10 consisting of abrasive segments.
Kuviot 3 ja 4 havainnollistavat keksinnön mukaisen hiomakiven ja keraamisen hiomakiven välisiä eroja hiomapin-nan kulutuksen ja vastaavasti energiakulutuksen osalta.Figures 3 and 4 illustrate the differences between an abrasive stone according to the invention and a ceramic abrasive stone in terms of abrasive surface consumption and energy consumption, respectively.
Kuviot 5 ja 6 esittävät vahvasti suurennettuja ku-15 via keraamisen ja vastaavasti keksinnön mukaisen hiomakiven pinnasta.Figures 5 and 6 show greatly enlarged images of the surface of a ceramic and a grindstone according to the invention, respectively.
Keksinnön mukainen hiomakivi voisi periaatteessa kokonaan muodostua yhtä kappaletta olevasta matriisista hio-marakeineen mutta tämä ei yleensä ole taloudellista. Vaih-20 toehtoisesti voisi matriisi hiomarakeineen muodostaa onton lieriön, jonka sisällä on tavanomaista betonia oleva runko-osa. Tällaiseen runko-osaan voitaisiin myös liittää hioma-segmenttejä samaan tapaan kuin nykyisissä keraamisissa hio-makivissä.The abrasive stone according to the invention could in principle be formed entirely of a one-piece matrix with abrasive grains, but this is generally not economical. Alternatively, the matrix 20 with its abrasive grains could form a hollow cylinder with a body of conventional concrete inside. Abrasive segments could also be attached to such a body in the same manner as in current ceramic abrasive stones.
25 Näitä edullisempi toteutus on kaaviollisesti esitet ty kuvioissa 1 ja 2.A more preferred embodiment is schematically shown in Figures 1 and 2.
Hiomakiven runko-osana on ontto metallilieriö 1, joka voi olla päistään suljettu ja liitetty hiomakiven käyt-töakseliin. Hiomapinta muodostuu hiomasegmenteistä 2, jois-30 ta jokainen on kiinnitetty metallilieriöön 1 esim. kahdella ulkoa päin segmentin 2 läpi asennettavalla pultilla 3. Pultit 3 on ankkuroitu lieriöön 1 ja segmenttien 2 kiristys paikoilleen suoritetaan mutterien 4 avulla. Mutterit 4 on upotettu segmenttien 2 pintaan muodostettuihin loviin 5, 35 muttereihin pääsee siis käsiksi ulkoa päin, jolloin segmen- 10 7561 1 tit tarpeen vaatiessa ovat helposti vaihdettavissa yksitellen. Segmenttien 2 välisiin rakoihin 6 ei tarvitse sijoittaa joustavaa tuki- eli väliainetta siihen tapaan kuin keraamisissa hiomakivissä, vaan ne voivat olla avoimet. Raot 5 6/ samoinkuin lovet 5 voivat näin ollen vastaanottaa irti- hiottuja kuituja, jotka siten eivät tarpeettomasti jauhaudu hiomapinnan päällä. Tämä on betonirunkoisiin ja keraamisilla segmenteillä varustettuihin hiomakiviin verrattuna suuri etu. Hiomapinnan urituksella/teroituksella on nimittäin 10 myös se tarkoitus, että irtautuneet kuidut hakeutuisivat näihin uriin, jotta ne eivät joutuisi jatkuvaan rikkoavaan puristukseen hiomapinnan ja puupöllien väliin. Ruiskutus-vesi huuhtelee ne pois urista. Keraaminen hiomapinta on melko sileä tässä mielessä, ja urien saattaminen riittä-15 vään syvyyteen teroituksen yhteydessä on ajallisesti ja laitteellisesti hyvin vaativa toimenpide. Keksinnön mukainen optimoitu matriisi sallii nyt sen, että hiomapinta ja hiomasegmentit jo valussa voidaan varustaa edullisilla syvennyksillä tätä varten. Esimerkiksi kiinnityspulttien ko-20 lot ovat tässä mielessä edullisia.The body part of the grindstone is a hollow metal cylinder 1, which can be closed at its ends and connected to the drive shaft of the grindstone. The grinding surface consists of abrasive segments 2, each of which is attached to a metal cylinder 1, e.g. The nuts 4 are embedded in notches 5, 35 formed in the surface of the segments 2. The nuts are thus accessible from the outside, whereby the segments can be easily replaced individually if necessary. It is not necessary to place a flexible support or medium in the gaps 6 between the segments 2 in the same way as in ceramic abrasives, but they can be open. The slots 5 6 / as well as the notches 5 can thus receive shredded fibers, which are thus not unnecessarily ground on the grinding surface. This is a major advantage over abrasives with concrete frames and ceramic segments. Namely, the grooving / sharpening of the sanding surface 10 is also intended to allow the detached fibers to enter these grooves so that they do not have to be continuously broken by compression between the sanding surface and the wood owls. The spray water rinses them out of the grooves. The ceramic grinding surface is quite smooth in this sense, and bringing the grooves to a sufficient depth during sharpening is a very time-consuming and hardware-demanding operation. The optimized matrix according to the invention now allows the grinding surface and the grinding segments already in the casting to be provided with advantageous recesses for this purpose. For example, mounting bolts are preferred in this regard.
Toinen keksinnön mukainen suuri etu keraamisiin seg-mentteihin verrattuna on kiinnityspulttien 3 suora kosketus ruiskutusveden kanssa. Pulttien suuremman lämmönjohtavuuden ansiosta haitallinen lämpö siirtyy paremmin pois hiomakivi-25 rakenteesta kuin keraamisessa tapauksessa, jossa pulttien ja ruiskutusveden välillä on lämpöä huonommin johtavaa ainetta. Hiomasegmentit 2 voidaan luonnollisesti sijoittaa toistensa suhteen mielivaltaisella tavalla. Eräänä esimerkkinä mainittakoon kuviossa 2 esitetty tiilimuurin tapainen 30 sovitus. Kuvion 2 esimerkissä lovet 5 on yhdistetty rakoihin 6, ja keskenään, urien 7 avulla.Another great advantage of the invention over the ceramic segments is the direct contact of the fastening bolts 3 with the spray water. Due to the higher thermal conductivity of the bolts, the harmful heat is better transferred out of the grindstone-25 structure than in the ceramic case, where there is a less heat-conducting substance between the bolts and the spray water. The abrasive segments 2 can, of course, be arranged arbitrarily with respect to each other. One example is the brick wall-like arrangement 30 shown in Figure 2. In the example of Figure 2, the notches 5 are connected to the slots 6, and to each other, by means of grooves 7.
EsimerkkiExample
Valmistettiin neliönmuotoisia 150 x 150 x 70 mm suuruisia keksinnön mukaisen matriisin omaavia hiomasegmentte-35 jä. Jokainen segmentti kiinnitettiin sylinterinmuotoiseen ιι 7 5 61 1 teräsrunkoon kahdella segmentin läpi menevällä pultilla niin, että rummun ympäri muodostui 70 mm paksu sylinterinmuotoinen hiomavaippa, jonka ulkohalkaisija oli 980 mm ja pituus 660 mm. Segmenttien saumarakoissa ei ollut kehän-5 suuntaisia voimia tasoittavaa massaa. Tämä hiomakivi pyöritettiin PGW-hionnassa kehänopeudella 35 m/s, ruiskutus-veden lämpötilan ollessa 105°C ja puupölkkyihin kohdistuva paine 250 kPa.Square 150 x 150 x 70 mm abrasive segments with a matrix according to the invention were prepared. Each segment was attached to a cylindrical ιι 7 5 61 1 steel frame with two bolts passing through the segment so that a 70 mm thick cylindrical abrasive jacket with an outer diameter of 980 mm and a length of 660 mm was formed around the drum. There was no circumferential 5-smoothing mass in the joint seams of the segments. This grindstone was rotated in PGW grinding at a circumferential speed of 35 m / s, a spray-water temperature of 105 ° C and a pressure of 250 kPa on the logs.
Matriisin koostumus oli seuraava: 10 Sementti 33 p-%The composition of the matrix was as follows: 10 Cement 33 wt%
Hiomarakeet, 58 "Abrasive grains, 58 "
Piipöly (MICROPOZ) 8 "Silica dust (MICROPOZ) 8 "
Nesteytysaine 1 "Hydrating agent 1 "
Kuvio 3 havainnollistaa keksinnön mukaisen hiomaki-15 ven itseteroittuvuutta keraamiseen hiomakiveen verrattuna, aika-tuotanto-koordinaatiston avulla. Kokoviivakäyrä 8 esittää keksinnön mukaista kiveä, katkoviivakäyrä 9 keraamista kiveä.Figure 3 illustrates the self-sharpening of a grinding wheel according to the invention compared to a ceramic grinding stone, by means of a time-production coordinate system. The solid line curve 8 shows a stone according to the invention, the dashed line curve 9 a ceramic stone.
Keraaminen hiomakivi vaatii aluksi, teroituksen jäl-20 keen, muutaman päivän "sisäänajoa", jolloin tuotanto on alhainen. Noin kahden viikon täysitehoisen hionnan jälkeen hiokkeesta alkaa tulla liian hienoa, minkä johdosta kiveä on teroitettava uudestaan.The ceramic grindstone initially requires, after sharpening, a few days of "run-in", when production is low. After about two weeks of full grinding, the sand begins to become too fine, causing the stone to need to be sharpened again.
Keksinnön mukaisen hiomakiven sisäänajoaika on käy-25 tännöllisesti katsoen olematon, tuotanto on selvästi suurempi kuin keraamisella kivellä eikä uudelleenteroitusta ainakaan tähän mennessä tehtyjen kokeiden perusteella lainkaan tarvita.The running-in time of the abrasive stone according to the invention is practically non-existent, the production is clearly higher than that of the ceramic stone, and at least on the basis of the experiments performed so far, no re-sharpening is required at all.
Kuvio 4 havainnollistaa kuviota 3 yksityiskohtaisem-30 min saavutettua energiansäästöä eli tuotannonlisäystä omi-naisenergiakulutus-hienousaste-koordinaatistossa, Kokonais-viivakäyrä 10 osoittaa uutta hiomakiveä, katkoviivakäyrä 11 osoittaa keraamista hiomakiveä. Energiankulutus hioke-tonnia kohti on keksinnön mukaisella kivellä noin 20-25 % 35 pienempi.Fig. 4 illustrates in more detail the energy savings achieved in 30 minutes in Fig. 3, i.e. the increase in production in the specific energy consumption-fineness coordinate system, the total line curve 10 shows new grindstone, the dashed line curve 11 shows ceramic grindstone. The energy consumption per ton of groundwood is about 20-25% lower with the stone according to the invention.
12 7561 112 7561 1
Kuvio 5 esittää keraamisen hiomakiven pintaa ja kuvio 6 keksinnön mukaisen hiomakiven pintaa vahvasti suurennettuna. Matriiseja on osoitettu viitenumeroilla 12 ja vastaavasti 13, hiomarakeita viitenumeroilla 14 ja 15, se-5 kä kuituja viitenumerolla 16. Kuviossa 5 viitenumerolla 17 osoitetut tummat alueet ovat tyhjää tilaa, mitä siis keksin-nönmukaisessa kuviossa 6 ei esiinny.Fig. 5 shows the surface of a ceramic grindstone and Fig. 6 the surface of a grindstone according to the invention in a greatly enlarged view. The matrices are indicated by reference numerals 12 and 13, respectively, the abrasive grains by reference numerals 14 and 15, and the fibers by reference numeral 16. The dark areas indicated by reference numeral 17 in Fig. 5 are voids, which is thus not present in Fig. 6 according to the invention.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI862626A FI75611C (en) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | SLIPSTEN. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI862626A FI75611C (en) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | SLIPSTEN. |
| FI862626 | 1986-06-19 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI862626A0 FI862626A0 (en) | 1986-06-19 |
| FI862626A FI862626A (en) | 1987-12-20 |
| FI75611B true FI75611B (en) | 1988-03-31 |
| FI75611C FI75611C (en) | 1988-07-11 |
Family
ID=8522817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI862626A FI75611C (en) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | SLIPSTEN. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI75611C (en) |
-
1986
- 1986-06-19 FI FI862626A patent/FI75611C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI862626A0 (en) | 1986-06-19 |
| FI862626A (en) | 1987-12-20 |
| FI75611C (en) | 1988-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7465350B2 (en) | Hydraulic composition | |
| CN104446264B (en) | A kind of cement based nano composite material and preparation method thereof | |
| CN101173341A (en) | Wear-resistant metal matrix ceramic composite parts and methods of manufacturing thereof | |
| KR20060070618A (en) | The composition/manufacturing/porssecss and construction method of the dry concrete for repairing concrete | |
| FI75611B (en) | SLIPSTEN. | |
| CN114262186A (en) | High-strength high-water-permeability pervious concrete and preparation method thereof | |
| CN102199045A (en) | Method for preparing high-aluminum low-silicon autoclaved aerated concrete | |
| CN112723814A (en) | Concrete for prefabricating solid waste base steam curing-free assembly type building, prefabricated part and preparation method | |
| CN109231898B (en) | Cement mixture and preparation process thereof | |
| CN108046703B (en) | Ecological environment-friendly composite concrete grinding body for grinding and preparation method thereof | |
| KR100833133B1 (en) | Mortar composition for reinforcement and construction method by use thereof | |
| WO1989005712A1 (en) | A grindstone | |
| CN108439904A (en) | The material for preparing the method for construction material using diabase solid waste and obtaining | |
| CN108585734A (en) | A kind of road deck concrete material and preparation method thereof | |
| CN209735700U (en) | Grinding device for cement production | |
| NO327652B1 (en) | Process for processing a concrete containing an open-pore lightweight additive and use of a coated, open-pore lightweight additive | |
| RU2067534C1 (en) | Concrete composition | |
| JPH1192200A (en) | Low-shrinking concrete composition | |
| CN109053090A (en) | A kind of superfine sand concrete | |
| CN110451941A (en) | A kind of preparation method of crucible used for polycrystalline silicon ingot casting | |
| JPS6391208A (en) | Manufacture of molding tool | |
| JP7481874B2 (en) | Method for manufacturing tubular body | |
| CN108579921A (en) | A kind of novel wear resistant tower grinding machine | |
| Abdulrasool et al. | Effect of partial replacement of fine aggregate by internal curing materials on mechanical properties of concrete | |
| JP3931945B2 (en) | Method for producing quick setting concrete for prelining |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: OY PARTEK AB |