PL48105B1 - - Google Patents

Description

Opis wydano drukiem dnia 29 lutego 1964 r. figi d/ok [iTsLioTiK| r-. ¦. i;, ?av-:^wego i POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY WfWl Nr 48105 KL internat. F 06 1 Glówny Instytut Górnictwa*) Katowice, Polska Sposób wytwarzania wykladzin trudnoscieralnych do rurociagów Patent trwa od dnia 30 lipca 1962 r.Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwa¬ rzania wykladzin trudnoscieralnych do rurocia¬ gów podsadzkowych z zuzla pomiedziowego otrzymywanego przy wytopie miedzi.Jednym z glównych problemów przy wyko¬ nywaniu podsadzki plynnej w górnictwie jest duza scieralnosc stalowych rurociagów. Jak obliczenia wykazaly, calkowite zuzycie rurocia¬ gu nastepuje juz przy przepuszczeniu okolo 500 tysiecy m3 podsadzki piaskowo- wodnej.Wielkim stratom stali i robocizny potrzebnej do wykonania nowego rurociagu próbowano do¬ tychczas zapobiegac przez nakladanie na we¬ wnetrzne scianki trudnoscieralnych wykladzin.Okazalo sie jednak, ze koszt materialu wykla- *): Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa doc. mgr inz. Jan Hurysz, inz. Witold Kowal, inz. Franciszek Grzesiek, mgr inz. Ryszard Adamek, inz. Marian Krysik, Miroslaw Braun, "Zygmunt Bartosik i Szczepan Król. dziny z kosztem robocizny przekracza niejedno¬ krotnie koszt nabycia nowego rurociagu.Znany jest sposób wytwarzania wykladzin trudnoscieralnych do rurociagów stalowych z zuzla pomiedziowego powstalego przy wytopie miedzi z rudy. Sposób ten polega na zwyklym odlaniu plynnego zuzla pomiedziowego w for¬ mach wykonanych z piasku i specjalnego lepisz¬ cza, które to formy po jednorazowym wyko¬ rzystaniu ulegaja zniszczeniu. Takie wykonanie wykladzin przez zwykle statyczne odlewanie jest stosunkowo proste. Jednak aby uzyskac trwala wykladzine tym sposobem, zuzel powi¬ nien zawierac okolo 4% FeO, 48% SiOZf 19% CaO i, 8% MgO, a w kazdym razie nie moze zawie¬ rac wiecej niz 4% FeO. Wieksza zawartosc FeO powoduje duze skurcze w odlewanej wykladzi¬ nie, a w nastepstwie tego pekanie jej jeszcze przed ukonczeniem obróbki termicznej, która dotychczas trwala okolo 100 godzin. Z tego wzgledu istniejace duze zasoby zuzla pomie¬ dziowego zawierajace ponad 20% FeO, nie mo-gly byc wykorzystane do wytwarzania trudno- scieralnych wykladzin znanym sposobem.Polskie zuzle pomiedziowe, zawierajace mie¬ dzy innymi do okolo 29% FeO, 42% Si02, 24% CaO i 16% MgO ze wzgledu na inny sklad che¬ miczny uznane byly dotychczas za nie nadajace sie do wytwarzania wykladzin trudnoscieral- nych znanym sposobem. Róznica skladu che¬ micznego zuzla pomiedziowego, wynika miedzy innymi z tego, ze polskie rudy sa bardzo ubogie w miedz, zawieraja jej okolo 2% i wymagaja in¬ nego procesu wytopu, natomiast zawieraja naj¬ wiecej zelaza. Usuniecie zas zelaza z zuzla dro¬ ga skomplikowanych procesów byloby nieopla¬ calne. Z zuzla takiego próbowano wielokrotnie wytwarzac znanymi metodami wykladziny, lecz kazdorazowo próby konczyly sie niepowodze¬ niem. Odlew jeszcze podczas obróbki cieplnej na skutek wewnetrznych naprezen ulegal zawsze calkowitemu zniszczeniu przez pekanie. Jak wykazaly badania, FeO zbytnio obniza tempe¬ rature krystalizacji zuzla, temperature, przy której powstaje maksymalna liczba osrod¬ ków krystalizacji, a zatem przy której uzys¬ kuje sie najbardziej drobnoziarnista, najko¬ rzystniejsza strukture, jaka jest potrzebna do uzyskania cylindrycznej trwalej wykladziny w rurociagu.Stwierdzono, ze z zuzla pomiedziowego za¬ wierajacego nawet okolo 29% FeO mozna takze wytwarzac wykladziny, przy zachowaniu jednak wielu warunków w prowadzeniu technologii od-. lewania, które w odróznieniu'do dotychczasowe¬ go statycznego prowadzi sie metoda dynamicz¬ na, oraz czasów i temperatur studzenia plyn¬ nego zuzla, które maja decydujace znaczenie w procesie krystalizacji zuzla i usunieciu nie¬ bezpiecznych naprezen powodujacych pekniecia odlewanych wykladzin. Sposób wytwarzania wy¬ kladzin trudnoscieralnych z zuzla pomiedziowe¬ go, zawierajacego duza ilosc zelaza jest przed¬ miotem niniejszego wynalazku.Wedlug wynalazku ciekly zuzel pomiedziowy o temperaturze 1150°C wyplywajacy z pieca hut¬ niczego po wytopie miedzi, zawierajacy okolo 29% FeO, do 42% SiOz do 24% CaO i 16% MgO ochladza sie do temperatury okolo 980°C i wle¬ wa sie mala ilosc do wirujacej z szybkoscia oko¬ lo 800 obr./min formy o przekroju kolowym tek, aby najpierw 'utworzyla sie rura o gru¬ bosci scianki 10 mm stanowiaca termiczna war¬ stwe izolacyjna, której srednica wewnetrzna jest równa .zewnetrznej srednicy zadanej ksztaltki. Warstwa izolacyjna utworzona z tego samego materialu co wykladzina, ma ochronic odlewana wykladzine przed zbyt szybkim stu¬ dzeniem. Po okolo 2 minutach wirowania, to jest po czasie niezbednym do skrzepniecia warstwy izolacyjnej wprowadza sie do wewnatrz okolo 0,5 kg maczki szamotowej, dla utworzenia do¬ datkowej warstwy izolacyjne!, a nastepnie przy utrzymaniu tych samych obrotów i temperatury wlewa sie ciekly zuzel pomiedziowy, celem od¬ lania w sposób dynamiczny wlasciwej wykla¬ dziny do grubosci scianek ustalonej dla danej srednicy rurociagu. Wirowanie utrzymuje sie przez dalszych okolo 6 minut az do obnizenia temperatury do okolo 830°C, po którym to cza¬ sie zatrzymuje sie wirowanie i wyjmuje odlew wraz z warstwa izolacyjna. Po wyjeciu, w cia¬ gu 30 sekund odlew wklada sie do pieca o tem¬ peraturze 820°C, gdzie w tej temperaturze jest przetrzymywany przez 1,5 godziny, a potem ochladzany z szybkoscia 30°C/godz. do tempera¬ tury 40qC. Po wyjeciu z pieca warstwa izola¬ cyjna jest juz czesciowo popekana, a jej pozo¬ stalosci latwo sie usuwa przez lekkie uderze¬ nie mlotkiem.Przyklad: Z odstojnika pieca szybowego zuzel pomiedziowy o temperaturze 1150°C sply¬ wa do kadziowozu lub kadzi odlewniczej. Ka- dziowóz lub kadz przewodzi sie na stanowisko odlewnicze, gdzie znajduje sie maszyna do od¬ lewania odsrodkowego. Zuzel z kadzi glównej wlewa sie periodycznie do kadzi roboczej, za po¬ moca której nastepnie wlewa sie odpowiednia ilosc zuzla ochlodzonego do temperatury 980°C do formy maszyny odlewniczej wirujacej z szyb¬ koscia 800 obr/min. Ilosc wlanego zuzla do for¬ my ustala sie z góry, tak aby po zalaniu wne¬ trze wirujacej formy pokryte bylo warstwa 10 mm, a srednica wewnetrzna byla równa ze¬ wnetrznej srednicy zadanej ksztaltki. Ilosc ta dla wykladzin o srednicy zewnetrznej 235 i dlu¬ gosci 500 mm do rurociagów stalowych sredni¬ cy wewnetrznej 235 mm, wynosi 10,§Q kg. Po ukonczonym okresie wirowania i czesciowym zakrzepnieciu, który dla wyzej opisanej wykla¬ dziny wynosi 2 minuty, nie zatrzymujac ma¬ szyny odlewniczej, wprowadza sie do formy porcje okolo 0,5 kg maczki szamotowej w ten sposób, aby pokryc wewnetrzna powierzchnie cylindryczna dodatkowa warstwa izolacyjna.Nastepnie do wciaz wirujacej formy wlewa sie podstawowa porcje zuzla w ilosci 22,70 kg iw dalszym ciagu prowadzi sie operacje wiro¬ wania przez okres 6 minut az do obnizenia temperatury odlewu do 830°C. Wykladzine wraz z warstwa izolacyjna wyjmuje sie z for- — 2 —my za pomoca wypycharki i w czasie nieprze- kraczajacym 30 sekund wprowadza sie do pieca, gdzie poddaje sie obróbce cieplnej, polegajacej na utrzymaniu jej najpierw w temperaturze 820°C przez 1,5 godziny, a nastepnie powolnym równomiernym studzeniem przez okolo 20 go¬ dzin az do uzyskania temperatury 40°C. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania wykladzin trudnoscieral- nych do rurociagów z zuzla pomiedziowego za¬ wierajacego do okolo 29% FeO, 42% SiOZf 24% CaO i dó 16% MgO, znamienny tyrn, ze ciekly zuzel otrzymywany z pieca hutniczego w tem¬ peraturze 1150°C ochladza sie do temperatury 980°C i najpierw wlewa sie mala ilosc do wi¬ rujacej z szybkoscia okolo 800 obr/min formy o przekroju kolowym tak, aby w czasie okolo 2 minut utworzyla sie rura o grubosci 10 mm stanowiaca termiczna warstwe izolacyjna, któ¬ rej srednica wewnetrzna jest równa srednicy wewnetrznej rurociagu podsadzkowego, a na¬ stepnie do wirujacej formy wprowadza sie maczke szamotowa i wlewa sie druga porcje plynnego zuzla w takiej ilosci, aby uzyskac ustalona grubosc wykladziny utrzymujac w dal¬ szym ciagu wirowanie w czasie 6 minut az do obnizenia sie temperatury do okolo 830°C, po którym to czasie zatrzymuje sie wirowanie, wyj¬ muje sie odlew wraz z warstwa izolacyjna i w ciagu 30 sekund wklada sie go do pieca o temperaturze 820°C, gdzie przy utrzymaniu tej temperatury przetrzymuje sie go przez 1,5 godziny a potem ochlodzi równomiernie z szyb¬ koscia 39°C na godzine do temperatury 40°C. Glówny Instytut Górnictwa Zastepca: mgr Tadeusz Szczepanik rzecznik patentowy ? PL