RU2021108C1

RU2021108C1 - Method and line manufacturing solid-bottom quartz sleeves

Info

Publication number: RU2021108C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Науменко; В.И. Громов; В.Ф. Лосев
Original assignee: Акционерное общество "Подольскогнеупор"
Priority date: 1991-07-23
Filing date: 1991-07-23
Publication date: 1994-10-15

Abstract

FIELD: production of solid-bottom quartz sleeves. SUBSTANCE: Method involves pouring of slicking material into gypsum forms; filling up gypsum forms; effectuating withdrawal of articles, drying, baking and grinding, with withdrawal of articles being conducted by providing compressive stress in two stages with time delay between them for allowing stresses to be relaxed in the direction of axis. Manufacturing line has gypsum form assembling station, feeder head fastening station, slicking material pouring station and station where article is withdraw from gypsum form, as well as conveyance devices with pallet for supporting gypsum form with rod mounted on gypsum form. Line has stripping and disassembly units and pallet lifting-lowering mechanism. Gypsum form assembling station is provided with flexible perforated membrane mounted between gypsum form and feeder heads. EFFECT: high quality of sleeves. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении глуходонных кварцевых стаканов, применяемых в металлургической промышленности, в частности в машинах непрерывного литья заготовок. The invention relates to metallurgy and can be used in the manufacture of deep-sea quartz glasses used in the metallurgical industry, in particular in continuous casting machines.

Известны способы изготовления огнеупорных изделий, включающие разливку шликера в формы, их доливку, выемку изделий, их сушку, обжиг, зачистку. Заливка по известному способу осуществляется гравитационным литьем. После отверждения в результате частичного испарения воды производят извлечение из сформованного изделия сердечников. Данный способ выбран в качестве прототипа [1]. Known methods for the manufacture of refractory products, including pouring the slip into molds, topping them up, dredging the products, drying, firing, cleaning. Pouring by a known method is carried out by gravity casting. After curing as a result of partial evaporation of water, cores are extracted from the molded product. This method is selected as a prototype [1].

Недостатком способа является значительный отход изделий в брак особенно при изготовлении глуходонных кварцевых стаканов, связанный с возникновением в стенках стакана значительных напряжений после его высыхания. The disadvantage of this method is the significant waste products in marriage, especially in the manufacture of deaf quartz glasses, associated with the occurrence of significant stresses in the walls of the glass after it dries.

Известно выполнение устройства для шликерного литья керамических изделий, содержащий вращающийся вокруг вертикальной оси стол с несколькими емкостями, являющимися формами для каждого изготавливаемого изделия. Формы установлены с возможностью подъема из позиции отливки и поворота в позицию выемки из формы [2]. It is known to implement a device for slip casting of ceramic products, comprising a table rotating around a vertical axis with several containers, which are forms for each manufactured product. The molds are mounted with the possibility of lifting from the position of the casting and turning into the position of the recess from the mold [2].

Недостатком известного устройства является невозможность изготовления кварцевых изделий ответственного назначения в связи с тем, что разборка формы осуществляется без учета напряженного состояния изделия значительной массы и габаритов. A disadvantage of the known device is the inability to manufacture quartz articles for critical purposes due to the fact that the disassembly of the mold is carried out without taking into account the stress state of the product of significant weight and dimensions.

Целью изобретения является увеличение выхода годного. The aim of the invention is to increase the yield.

Это достигается тем, что в способе изготовления огнеупорных изделий, включающем разливку шликера в гипсовые формы, их доливку, выемку изделий, сушку, обжиг и зачистку, выемку изделий из форм проводят при обеспечении напряжения сжатия изделия в два этапа, включающих извлечение стержня и последующее выдавливание изделия из формы с выдержкой времени между ними не менее 1-3 мин. В линии для изготовления огнеупорных изделий, содержащей участки сборки гипсовых форм, крепления прибыльной надставки, заливки шликера и выемки изделия из формы, установки для отделки готовых изделий, средства для транспортировки форм, последние выполнены в виде вагонетки, снабженной поддоном, на который свободно оперта форма, и несущей жестко закрепленной на ней стержень, а участок выемки изделия из форм включает узлы сборки и разборки в виде подъемной траверсы с захватами и выталкивателями, а также снабжен механизмом подъема-опускания поддона относительно вагонетки, при этом участок сборки гипсовых форм снабжен эластичной перфорированной мембраной, установленной между формой и прибыльной надставкой. This is achieved by the fact that in the method of manufacturing refractory products, including pouring the slip into gypsum molds, topping them up, removing the products, drying, firing and cleaning, removing the products from the molds is carried out while compressing the product in two stages, including removing the core and subsequent extrusion products from the mold with a time delay between them of at least 1-3 minutes. In the line for the manufacture of refractory products containing plaster mold assembly sections, securing a profitable extension, pouring slip and removing the mold, installation for finishing finished products, means for transporting the molds, the latter are made in the form of a trolley equipped with a pallet on which the mold is freely supported , and a bearing rod rigidly fixed on it, and the section of the product being taken out of the molds includes assembly and disassembly units in the form of a lifting beam with grippers and ejectors, and is also equipped with a lifting-lowering mechanism the pallet relative to the trolley, while the assembly section of the gypsum molds is equipped with an elastic perforated membrane installed between the mold and the profitable extension.

П р и м е р 1. Линия включает сборку комплекта гипсовых форм на вагонетке, заливку их кварцевым шликером, доливку и выдержку, распаковку форм и отправку кварцевых изделий в сушку и обжиг. Линия включает также агрегаты сушки гипсовых форм, фрезерования и зачистки кварцевых стаканов, утилизацию шликера. PRI me R 1. The line includes assembling a set of gypsum molds on a trolley, pouring them with a quartz slip, topping up and aging, unpacking the molds and sending the quartz products for drying and firing. The line also includes units for drying gypsum molds, milling and stripping of quartz glasses, and disposal of slip.

После подготовки форм готовый кварцевый шликер от мешалок подается для заливки с помощью, например, резинового шланга и запорного устройства на выходе. По мере уплотнения, отбора влаги гипсовой формой и возможного вытекания через неплотности формы с поддоном производится доливка шликера. Время заливки и выдержки зависит от плотности, зернового состава, температуры в помещении и определено в пределах 12 - 20 ч. Слив остатков шликера из прибыльной подставки проводится вручную в специальную емкость, после чего остатки шликера подают в мельницу или мешалку-утилизатор. After preparing the molds, the finished quartz slurry from the mixers is fed for pouring using, for example, a rubber hose and an outlet locking device. As the moisture compaction, the selection of moisture by the plaster mold and possible leakage through the mold leaks with a pallet, the slip is topped up. The pouring and holding time depends on the density, grain composition, room temperature and is determined within 12 - 20 hours. The residual slurry from the profitable stand is drained manually into a special container, after which the remaining slurry is fed to a mill or waste heat mixer.

Выемку изделий из формы проводят после "отрыва" гипсовой формы с отформованным кварцевым стаканом внутри нее от сердечника, выполненного из дюралалюминия и закрепленного на вагонетке. Это происходит на участке выемки изделия, где включается механизм подъема-опускания поддона. Для исключения прилипания кварцевого стакана к сердечнику после опускания поддона устанавливают прокладки между вагонеткой и формой. После чего происходит необходимая выдержка времени 1 - 3 мин. За это время происходит релаксация напряженного состояния изделия, отвод напряжений происходит центростремительно, при выдержке времени менее 1 мин не успевает произойти релаксация напряжения и последующее приложение усилия при выдавливании стакана его разрушает. При выдержке более 3 мин необоснованно уменьшается производительность линии. При этом кварцевый стакан испытывает напряжение сжатия: усилие механизма подъема поддона направлено вдоль стенок стакана и замыкается на верхний торец формы, прибыльную надставку. В силу специфики свойств кварца на данном этапе изготовления изделия наибольшую прочность изделие имеет при сжатии по его длине (700 мм). После чего вагонетка подается под подъемно-поворотную траверсу. The removal of products from the mold is carried out after the “separation” of the gypsum mold with a molded quartz glass inside it from the core made of duralumin and mounted on a trolley. This occurs at the site of the recess of the product, where the mechanism for raising and lowering the pallet is activated. To prevent sticking of the quartz glass to the core after lowering the pallet, gaskets are installed between the trolley and the mold. After which the necessary time delay of 1 - 3 minutes occurs. During this time, the stress state of the product relaxes, the stress is removed centrifugally, when the time is less than 1 min, the stress relaxation does not have time to occur and the subsequent application of force when squeezing the cup destroys it. When holding for more than 3 minutes, the line productivity is unreasonably reduced. At the same time, the quartz glass experiences compression stress: the force of the pallet lifting mechanism is directed along the walls of the glass and closes to the upper end of the mold, a profitable extension. Due to the specificity of the properties of quartz at this stage of manufacturing the product, the product has the greatest strength upon compression along its length (700 mm). After that, the trolley is fed under the lifting-swinging beam.

Захваты траверсы поднимают гипсовые формы с вагонетки, снимают со стержня и поворачивают на угол до 30^о. Выбор угла поворота определяется следующими соображениями. Стакан не скользит, выпадая из формы в случае отсутствия прилипания к ее стенкам, и стакан испытывает усилие сжатия, наиболее благоприятные для его напряженного состояния. Выдавливание кварцевых стаканов выталкивателями траверсы также происходит при напряжении сжатия. Далее стаканы сушат, зачищают, обжимают в туннельных печах. Свободные формы устанавливаются на поддон вагонетки. Производительность линии составляет 120 шт./сут.The traverse grips lift the plaster molds from the trolley, remove it from the rod and turn it up to an angle of 30 ^° . The choice of rotation angle is determined by the following considerations. The glass does not slip, falling out of shape in the absence of adhesion to its walls, and the glass experiences a compressive force most favorable to its stressed state. The extrusion of quartz glasses by the pushers of the traverse also occurs at a compression stress. Next, the glasses are dried, cleaned, squeezed in tunnel ovens. Free forms are installed on the pallet of the trolley. The line capacity is 120 pcs / day.

На фиг.1 изображена предлагаемая линия; на фиг.2 - участок выемки изделий из формы; на фиг. 3 - форма; на фиг.4 - участок выемки изделий, вид сбоку. Figure 1 shows the proposed line; figure 2 is a section of the removal of products from the mold; in FIG. 3 - form; figure 4 is a section of the recess of products, side view.

Линия для изготовления глуходонных кварцевых стаканов состоит из участков сборки гипсовых форм 1 крепления прибыльной надставки 2, заливки шликера 3, выемки изделия из формы 4, установки для отделки готовых изделий 5, сушки 6, отжига 7, утилизации отходов шликера 8. The line for the manufacture of deep-sea quartz glasses consists of sections for assembling gypsum molds 1 for securing a profitable extension 2, pouring slip 3, removing the product from mold 4, a plant for finishing finished products 5, drying 6, annealing 7, and recycling slip 8.

Участок выемки изделия из формы содержит механизм подъема-опускания поддона с вагонетки. Механизм выполнен в виде гидроцилиндра 9 и рычагов 10, взаимодействующих с упорами поддона. The section of the dredging of the product from the mold contains a mechanism for raising and lowering the pallet from the trolley. The mechanism is made in the form of a hydraulic cylinder 9 and levers 10 interacting with the stops of the pallet.

Вагонетка содержит поддон 11, на который свободно оперта гипсовая форма 12, и стержень 13, жестко установленный на раме вагонетки. На верхнем торце гипсовой формы установлена прибыльная подставка 14, а между нею и формой 12 установлена эластичная перфорированная мембрана 15, выполненная, например, в виде резинового диска, укрепленного с помощью стальных крючьев 16, жестко установленных в верхней части гипсовой формы и нижней части прибыльной подставки. Форма и надставка стянуты между собой пружинными или резиновыми стяжками 17. The trolley comprises a pallet 11, on which the gypsum mold 12 is freely supported, and a rod 13, rigidly mounted on the frame of the trolley. A profitable stand 14 is installed on the upper end of the gypsum mold, and between it and the form 12 there is an elastic perforated membrane 15 made, for example, in the form of a rubber disk reinforced with steel hooks 16, rigidly mounted in the upper part of the gypsum mold and the lower part of the profitable stand . The form and extension are pulled together by spring or rubber ties 17.

Перфорация мембраны выполнена в виде центрального отверстия 20 мм и нескольких, расположенных по концентрическим окружностям 8 мм. Толщина мембраны до 4 мм. The perforation of the membrane is made in the form of a central hole of 20 mm and several located along concentric circles of 8 mm. Membrane thickness up to 4 mm.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

На поддоны вагонетки устанавливают гипсовые формы в количестве восьми штук. Вагонетка подается в зону сборки, ориентируясь по захватам 18 подъемно-поворотной траверсы 19, которые осуществляют подъем и разворот форм в разные стороны от оси вагонетки по четыре штуки. Рабочий производит осмотр, очистку, смазку рабочей поверхности стержня, поддона и формы. После чего формы возвращаются на вагонетку. Зажим и разжим захватов производится силовыми цилиндрами 20. На верхний торец гипсовой формы устанавливается резиновая перфорированная мембрана 15. Форма и прибыльная подставка стягиваются между собой пружинами или резиновыми стяжками 17, обеспечивая плотное прилегание к форме и исключение течи шликера при заливке им форм выше верхнего торца. Использование эластичной мембраны позволяет сформировать выпуклый торец стакана (сферический) не стесняющий релаксацию напряжения, а также являющийся минимальным по объему для последующей зачистке торца фрезой. Резина легко отделяется от застывшего шликера, не портит его, что позволяет его отходы утилизировать. Перфорация мембраны является необходимой для заливки шликера и образования поверхности торца. On the pallets of the trolley set gypsum forms in the amount of eight pieces. The trolley is fed into the assembly area, guided by the grippers 18 of the lifting-swinging beam 19, which carry out lifting and turning the forms in different directions from the axis of the trolley in four pieces. The worker inspects, cleans, lubricates the working surface of the rod, pan and mold. After which the forms are returned to the trolley. Clamps are clamped and released by power cylinders 20. A rubber perforated membrane 15 is mounted on the upper end of the gypsum mold. The mold and profitable stand are tightened together by springs or rubber ties 17, ensuring a snug fit to the mold and eliminating slip leakage when filling molds above the upper end. The use of an elastic membrane allows you to form a convex end face of the glass (spherical) that does not hamper the relaxation of stress, as well as being minimal in volume for subsequent milling of the end face. Rubber easily separates from the solidified slip, does not spoil it, which allows its waste to be disposed of. Perforation of the membrane is necessary for filling the slip and the formation of the surface of the end.

Готовый шликер заливается в гипсовые формы и выдерживается. Объем мембраны, прибыльной надставки и слив остатков шликера из нее производятся вручную. Собранный шликер утилизируется и вновь направляется в производство. The finished slip is poured into plaster molds and aged. The volume of the membrane, the profitable extension and the discharge of the remaining slurry from it are made manually. The collected slip is disposed of and returned to production.

Снятие остатков кварца на верхней плоскости стакана под необходимый размер производится фрезерованием после снятия прибыльной подставки. Removing quartz residues on the upper plane of the glass to the required size is performed by milling after removing the profitable stand.

Отрыв гипсовой формы со стаканом от дюралевого сердечника происходит на участке выемки изделия. Упорным устройством вагонетка фиксируется у механизма подъема-опускания поддонов, который производит отрыв от сердечника, жестко установленного на вагонетке. Привод механизма гидравлический. Между поддоном и рамой вагонетки укладывают прокладки и поддон опускают на вагонетку. Через 1-3 мин вагонетку подают к траверсе 19, где групповой двухсторонний захват для одновременной разборки четырех форм производит обхват форм и их подъем. При подъеме захваты разводятся в стороны по четыре штуки на угол 30^о, что исключает изгиб стенок стакана и его соскальзывание. Механизм поворота может быть выполнен в виде копира 21. Выдавливание стаканов осуществляется выталкивателями, приводимыми от гидроцилиндров. При массе стаканов 16 кг, длине 700 мм, диаметре 320 мм усилие силового цилиндра составит 420 тс.The separation of the gypsum form with a glass from the dural core occurs at the site of the excavation of the product. The trolley is fixed by the thrust device at the mechanism for raising and lowering pallets, which detaches from the core rigidly mounted on the trolley. The drive of the mechanism is hydraulic. Gaskets are laid between the pallet and the frame of the trolley and the pallet is lowered onto the trolley. After 1-3 minutes, the trolley is fed to the traverse 19, where a group two-way grip for the simultaneous disassembly of the four forms produces a girth of the forms and their rise. When lifting, the grips are spread apart in four pieces at an angle of 30 ^° , which eliminates the bending of the walls of the glass and its sliding. The rotation mechanism can be made in the form of a copier 21. The glasses are squeezed out by ejectors driven by hydraulic cylinders. With a mass of glasses of 16 kg, a length of 700 mm, a diameter of 320 mm, the force of the power cylinder will be 420 tf.

Установка стаканов на специальные сушильные вагонетки производится вручную, далее после зачистки и сушки стаканы передаются на печные вагонетки для обжига в туннельных печах. The glasses are installed on special drying trolleys manually, then after cleaning and drying the glasses are transferred to the oven trolleys for firing in tunnel kilns.

Claims

1. A method of manufacturing deaf quartz glasses, including pouring the slip into gypsum molds, adding them, removing them, drying, firing and cleaning, characterized in that, in order to increase the yield, removal of the products from the mold is carried out while providing compressive stress of the products in two stages, including removing the rod and subsequent extrusion of the product from the mold with a time delay between them of at least 1-3 minutes.

2. A line for the manufacture of deep-sea quartz glasses, including a section for assembling gypsum forms with profitable supports fixed at their upper ends, sections for pouring slurry and dredging an article, installation for finishing finished products, means for transporting forms, characterized in that the means for moving gypsum forms made in the form of a pan equipped with a pallet, on which the gypsum form is freely supported, trolleys on which the rod is rigidly fixed, and the section for removing the product from the molds includes disruption and disassembly nodes in the form of the set-rotatable crosshead with grippers and ejectors, and also provided with a mechanism for lifting and lowering the pallet relative to the trolley.

3. The line according to claim 2, characterized in that the plaster mold assembly section is provided with an elastic perforated membrane installed between the mold and profitable supports.