PL66458B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.XI.1972 66458 KI. 80b,ll/10 MKP C04b 31/16 CZYTLLNIA UKD Urzedu Patentowego hUkl&j BzitfftMfcai Ludasej Wspóltwórcy wynalazku: Andrzej Szymanski, Józef Lis, Kazimierz Nowakowski, Hubert Sylwestrzak, Józef Widaj, Marian Stosio Wlasciciel patentu: Zaklad Badan i Doswiadczen Przemyslu Ceramicznego, Pruszków (Polska) Sposób wytwarzania wyrobów sciernych o spoiwie ceramicznym i Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia wyrobów sciernych o spoiwie ceramicznym.Znany sposób wytwarzania wyrobów sciernych polega na przygotowaniu mieszaniny ziarna scier¬ nego i spoiw ceramicznych, z której wyroby po uformowaniu wypala sie. W sklad spoiwa cera¬ micznego wchodza surowce ilaste, kwarc i skalenie jako skladniki podstawowe, oraz boraks, kwas bor¬ ny, krzemionka, krzemian sodu, rutyl, kolemanit, lepidolit, ruda litowa i inne surowce mineralne, glównie barowe i litowe jako dodatki modyfiku¬ jace wlasnosci spoiwa. Surowce te rozdrabniane do wielkosci ziarna ponizej 0,06 mm i ujednorodnione miesza sie z ziarnem sciernym po czym z tak przygotowanej masy formuje sie wyroby metoda odlewania lub prasowania i wypala w temperatu¬ rze okolo 1300°C. W temperaturze tej spoiwa wia¬ zace ziarna scierne, dobierane zaleznie od rodzaju tego ziarna, albo ulegaja pelnemu zeszkleniu, jak na przyklad przy elektrokorundzie, albo osiagaja stan spieczenia zblizony do porcelany, to znaczy zachowuja stan szklisto-krystaliczny, jak na przy¬ klad przy wegliku krzemu.Wyrób scierny wytworzony opisanym sposobem posiada szereg wad z punktu widzenia wlasnosci eksploatacyjnych. Sa to przede wszystkim: nierów- nomiernosc rozlozenia spoiwa, oraz nierównomier- nosc rozprowadzenia skladników w spoiwie. Za¬ sadnicza przyczyna powyzszych wad jest duza nie¬ jednorodnosc zarówno chemiczna, jak i struktural- 10 15 20 30 na podstawowego surowca jakim sa skalenie, w wyniku czego nastepuje albo zbytnie uplynnianie spoiwa w procesie wypalania i co w konsekwencji prowadzi do deformacji i niejednorodnosci produk¬ tu, albo prowadzi do slabego zwiazania spoiwa z ziarnem.Celem wynalazku bylo opracowanie takiego spo¬ sobu wytwarzania wyrobów sciernych opartych o spoiwo ceramiczne, który zapewnilby osiagniecie duzej równomiernosci rozprowadzenia skladników spoiwa w wyrobie surowym, oraz utrzymanie tej równomiernosci w procesie wypalania, a tym sa¬ mym gwarantowalby dobra jakosc wyrobów scier¬ nych.Cel ten zostal osiagniety przez wprowadzenie do spoiwa w miejsce skalenia i kwarcu, porfiru fel- zytowego, bedacego surowcem naturalnie czescio¬ wo zeszklonym — którego struktura — siateczkowo przenikajace sie mikrokrysztalki skalenia i kwar¬ cu — zapewnia jednorodnosc rozprowadzenia ska¬ lenia i kwarcu w surowej sciernicy i umozliwia uplynnienie w procesie wypalania fazy skaleniowej i jej reakcje wiazaca z ziarnem sciernym przy nienaruszaniu jednorodnosci wyrobu. Odpornosc termiczna kwarcu w dosc szerokim zakresie tem¬ peratur pozwala na wlasciwe wyksztalcenie most¬ ków wiazacych ziarna i mocne punktowe zwiaza¬ nie czerepu bez grozby odksztalcenia w procesie wygrzewania. Uzyskiwany po wypaleniu uklad fa¬ zowy umozliwia tworzenie sie i zachowywanie 664583 stopów eutektycznych przy szerokim zakresie tem¬ peratur, co zapewnia otrzymanie lepszych para¬ metrów eksploatacyjnych gotowych wyrobów wy¬ tworzonych sposobem wedlug wynalazku w porów¬ naniu z wyrobami wedlug dotychczas stosowanych metod.Sklad mineralny porfiru felzytowego zawieraja¬ cego skalenie i kwarc pozostajace wzgledem siebie w przyblizeniu w stosunku 1 : 1 powoduje, ze jego sklad chemiczny w zakresie skladników podstawo¬ wych to jest Si02, A1203, K20 i Na20 mimo mozli¬ wych odchylen miesci sie w zakresie skladów od¬ powiadajacych teoretycznym spoiwom ceramicznym wysokowytrzymalym, to znaczy takim, które poz¬ walaja na otrzymanie tarcz sciernych wytrzymu¬ jacych eksploatacyjne szybkosci obwodowe rzedu 50 m/sek. Sklad tlenkowy takiego wysokowytrzy- malosciowego spoiwa miesci sie w granicach: SiO:2 — od 70 do 75%, A1203 — od 10 do 15%, topniki okolo 15%.Sposób wytwarzania wyrobów sciernych wedlug wynalazku polega na rozdrobnieniu porfiru felzy¬ towego do wielkosci ziarna ponizej 60 \i i wymie¬ szaniu go w ilosci od 55 do 85% z glina nisko- topliwa w ilosci od 15 do 45%, spelniajaca role plastyfikatora, a jednoczesnie topnika, oraz ze zna¬ nymi srodkami wiazacymi w stanie surowym jak dekstryna, woski, szklo wodne i inne. Surowe spoiwo miesza sie nastepnie z ziarnem sciernym i z masy tej formuje sie rózne wyroby droga pra¬ sowania lub odlewania, po czym wyroby te wypala sie w temperaturze od 1250 do 1350°C otrzymujac gotowy wyrób.Zastosowanie porfiru felzytowego bedacego sklad¬ nikiem czesciowo zeszklonym w miejsce dotych¬ czas oddzielnie wprowadzanego skalenia i kwarcu zapewnia otrzymanie narzedzi sciernych bardziej jednorodnych pod wzgledem struktury.Najwazniejsza zaleta sposobu wedlug wynalazku oprócz mozliwosci zastapienia dwóch skladników: kwarcu i skalenia charakteryzujacego sie bardzo duza niejednorodnoscia i znacznym rozrzutem skla¬ du chemicznego i mineralnego — jednym sklad¬ nikiem — porfirem felzytowym, jest równiez wy¬ eliminowanie wszystkich pozostalych skladników modyfikujacych spoiw wytwarzanych wedlug do¬ tychczas znanych metod. Mozliwosc te uzyskuje sie dzieki skrytokrystalicznej strukturze porfiru, w Mórej w procesie wypalania ulegaja uplynnieniu 4 skalenie, nie naruszajac ukladu ziarn kwarcowych, z którymi sa poprzerastane. Poza tym, wskutek zastapienia skalenia i kwarcu jednym skladnikiem uzyskuje sie znaczne uproszczenia procesu tech- 5 nologicznego wytwarzania spoiwa, a mianowicie eliminuje sie czynnosc mielenia skladników mody¬ fikujacych, oraz czynnosc mielenia kwarcu, która ze wzgledu na wysoka twardosc tego surowca po¬ siada istotne niedogodnosci techniczne, jak: szybkie 10 zuzywanie sie wykladziny mlynów, szkodliwosc py¬ lenia i inne.Sposób wytwarzania spoiwa ceramicznego wedlug wynalazku przedstawiony jest w ponizszym przy¬ kladzie: 15 Przyklad. Porfir felzytowy z trójgarbu o skladzie chemicznym: 76,0% Si02; 13,5% A1203; 0,4% Fe203; 0,02% Ti02; 0,l'% CaO; 0,3% Na20; 7,0% K20 i 1,5% straty prazenia po rozdrobnieniu do wielkosci ziarna ponizej 60 \i poddano zmiesza- 20 niu w ilosci 75% wagowych z 25% wagowymi gliny niskotopliwej kadyny o skladzie chemicznym: 49,1% Si02; 17,0% A1203; 8,7% Fe2Oa; 0,.8°/o Ti02; 5,7% CaO; 3,6% MgO; 0,7% Na20; 4,7% K20; 10,3% straty prazenia. Otrzymano mieszanke o zabarwie- 25 niu czerwonawym, odpowiednio plastyczna o skla¬ dzie chemicznym: 70,8% Si02; 14,2% A1203; 2,4% Fe203; 0,3% Ti02; 1,4% CaO; 0,8% MgO; 0,5% Na20; 7,1% K20; 2,8% straty prazenia. Nastepnie laczac 12% objetosciowych spoiwa nawilzanego 0,5% objetosciowymi dekstryny z 51% objetoscio¬ wymi elektrokorundu szlachetnego o granulacji 220 usredniono mase poprzez kilkakrotne przecie¬ ranie przez sito, po czym sprasowano mase w for¬ mie do zalozonej objetosci nadajac ksztalt scierni¬ cy. Po wypaleniu w temperaturze 1300°C otrzy- 35 mano wyrób o wytrzymalosci na szybkosc obwo¬ dowa rzedu 50 m/sek. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania wyrobów sciernych o spoi¬ wie ceramicznym, znamienny tym, ze rozdrobniony do wielkosci ziarna ponizej 60 ^i porfir felzytowy w ilosci od 55 do 85*Vo wagowych, miesza sie z glina niskotopliwa w ilosci od 15 do 45% wago¬ wych, a nastepnie otrzymane spoiwo w stanie su- rowym laczy sie z plastyfikatorami oraz ziarnem sciernym, a z otrzymanej masy formuje sie wyro¬ by, które wypala sie w temperaturze od 1250 do 1350°C. PZG w Pab., zam. 1497-72, nakl. 205+20 egz. Cena zl 10,— PL PL