RU2527393C2 - Method of selecting composition of heat-resistant stone casting - Google Patents
Method of selecting composition of heat-resistant stone casting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2527393C2 RU2527393C2 RU2012128408/03A RU2012128408A RU2527393C2 RU 2527393 C2 RU2527393 C2 RU 2527393C2 RU 2012128408/03 A RU2012128408/03 A RU 2012128408/03A RU 2012128408 A RU2012128408 A RU 2012128408A RU 2527393 C2 RU2527393 C2 RU 2527393C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- diagram
- mgo
- point
- cao
- Prior art date
Links
- PQXAPVOKLYINEI-UHFFFAOYSA-N CCC1CC(C)CC1 Chemical compound CCC1CC(C)CC1 PQXAPVOKLYINEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к выбору минералогического состава термостойкого каменного литья, работающего в условиях повышенных температур 250-900°C, которое может быть использовано на предприятиях металлургической, химической, горно-обогатительной, энергетической и других областях промышленности.The invention relates to the selection of the mineralogical composition of heat-resistant stone casting, operating at elevated temperatures of 250-900 ° C, which can be used in enterprises of metallurgical, chemical, mining, energy and other industries.
При выборе составов термостойкого каменного литья, как правило, берут составы известных камнелитейных предприятий и повышают прочностные свойства, а соответственно, и рабочие температуры эксплуатации за счет ввода минерализаторов - Cr2O3, TiO2, ZrO2, Ba2O3, Fe3C и др. Такой способ подбора состава каменного литья длительный во времени и требует проведения большого количества физико-химических исследований (Перечень выпускаемой продукции. Каталог. Первоуральский завод горного оборудования, 2002 г.).When choosing the compositions of heat-resistant stone casting, as a rule, they take the compositions of well-known stone foundries and increase the strength properties and, accordingly, the operating temperatures of operation due to the introduction of mineralizers — Cr 2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , Ba 2 O 3 , Fe 3 C and others. This method of selecting the composition of stone casting is long in time and requires a large number of physicochemical studies (List of products. Catalog. Pervouralsky plant of mining equipment, 2002).
Наиболее близким является способ выбора состава каменного литья (ст. Н.Н. Ормонт «О применении несимметричной диаграммы состояния для характеристики физико-химических свойств базальтов и диабазов». Вестник московского университета, №5, 1950 г., прототип) с применением диаграммы «альбит-анортит-диопсид» (Al-An-Di, где: Al - Na2O3, Al2O6, 6SiO2; An - CaO, Al2O3, 2SiO2; Di - CaO, MgO, 2SiO2), включающий выбор фигуративной точки в поле диаграммы, определение количественного содержания в этой точке пяти компонентов SiO2, Al2O3, CaO, MgO, Na2O и подбор соответствующего промышленного состава шихтовых материалов.The closest is the method of choosing the composition of stone casting (Art. N. N. Ormont “On the use of an asymmetric state diagram for characterizing the physicochemical properties of basalts and diabases.” Moscow University Bulletin, No. 5, 1950, prototype) using the diagram “ albite-anorthite-diopside ”(Al-An-Di, where: Al - Na 2 O 3, Al 2 O 6 , 6SiO 2 ; An - CaO, Al 2 O 3 , 2SiO 2 ; Di - CaO, MgO, 2SiO 2 ), comprising selecting the figurative point in the chart, determining the quantitative content at this point five components SiO 2, Al 2 O 3, CaO, MgO, Na 2 O and selection of appropriate industrial th composition of the raw materials.
Способ выбора состава каменного литья, предложенный Н.Н. Ормонт, позволяет определить химический состав расплава в любой точке диаграммы, проанализировать предварительно процессы минералообразования, очередность выделения минералов и влияние отдельных окислов на технологические и прочностные свойства отливок.The method of choosing the composition of stone casting, proposed N.N. Ormont, allows you to determine the chemical composition of the melt at any point in the diagram, pre-analyze the processes of mineral formation, the sequence of separation of minerals and the effect of individual oxides on the technological and strength properties of castings.
Как правило, шихтовые материалы, кроме основных окислов SiO2, Al2O3, CaO, MgO, Na2O, содержат в небольших количествах, до 6%, сопутствующие им примеси TiO2, MnO, FeO, Fe2O3 или специально вводимые Cr2O3 и др. За счет присутствия этих примесей в химическом составе каменного литья смещается соответствующая этому составу фигуративная точка в поле диаграммы Al-An-Di и изменяются соответственно физико-химические свойства каменного литья.As a rule, charge materials, in addition to the basic oxides SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, MgO, Na 2 O, contain in small quantities, up to 6%, their accompanying impurities TiO 2 , MnO, FeO, Fe 2 O 3 or specially introduced Cr 2 O 3 and others. Due to the presence of these impurities in the chemical composition of stone casting, the corresponding figurative point shifts in the field of the Al-An-Di diagram and the physicochemical properties of stone casting change accordingly.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ выбора состава термостойкого каменного литья с использованием диаграммы Al-An-Di за счет учета примесей в промышленных составах и перерасчета состава основных элементов, что позволит ускорить выбор состава каменного литья с заранее заданными характеристиками.The basis of the invention is the task to improve the method of selecting the composition of heat-resistant stone casting using the Al-An-Di diagram by taking into account impurities in industrial compositions and recalculating the composition of the main elements, which will speed up the choice of the composition of stone casting with predetermined characteristics.
Для того чтобы учесть их при расчете составов фигуративных точек на диаграмме Al-An-Di, авторы предлагают включить примеси в основной состав диопсидо-пироксеновой фазы:In order to take them into account when calculating the composition of the figurative points in the Al-An-Di diagram, the authors propose to include impurities in the main composition of the diopside-pyroxene phase:
1. Окислы железа Fe2O3 и FeO в виде магнетита Fe3O4, состоящего из одной весовой части FeO и 2,22% Fe2O3, имеющего температуру плавления более 1800°C, выделяется первым и выполняет роль центров кристаллизации для последующих образующихся фаз.1. Iron oxides Fe 2 O 3 and FeO in the form of magnetite Fe 3 O 4, consisting of one weight part of FeO and 2.22% Fe 2 O 3 , having a melting point of more than 1800 ° C, is the first to precipitate and acts as crystallization centers for subsequent formed phases.
2. Известно, что трехвалентные Fe3+ и Al3+ изоморфно замещают и дополняют друг друга, входят в состав пироксенов. Поэтому незадействованный Fe2O3 объединяем с Al2O3.2. It is known that trivalent Fe3 + and Al 3+ isomorphically replace and complement each other, are part of pyroxenes. Therefore, unused Fe 2 O 3 combined with Al 2 O 3 .
3. TiO2, MnO и оставшийся незадействованным FeO имеют с MgO близкие размеры радиуса ионов 0,75-0,82.10-8, одинаковые координационные числа - 6 и близкие показатели электроотрицательности 170-220 ккал/г.атом, что позволяет им, по мнению авторов, вместе с MgO изоморфно замещать друг друга в формуле диопсида Ca (Mg, Fe, Ti, Mn) Si2O6, участвуя в образовании минералогических фаз на основе диопсида и пироксенов.3. TiO 2 , MnO, and FeO remaining unused have MgO with close ion radius sizes of 0.75-0.82.10 -8 , identical coordination numbers of 6, and close electronegativity of 170-220 kcal / g atom, which allows them to According to the authors, together with MgO it is isomorphic to replace each other in the formula of diopside Ca (Mg, Fe, Ti, Mn) Si 2 O 6 , participating in the formation of mineralogical phases based on diopside and pyroxenes.
Поставленная задача решается тем, что в способе выбора состава термостойкого каменного литья, включающем выбор фигуративной точки в поле 1300-Di-1300 диаграммы «альбит-анортит-диопсид» (Al-An-Di), определение на диаграмме количественного содержания в этой точке компонентов SiO2, Al2O3, CaO, MgO, Na2O и подбор соответствующего промышленного минералогического состава, согласно изобретению затем производят перерасчет - количественно объединяют свободный Fe2O3 с Al2O3, a TiO2, MnO, FeO с MgO, и по уточненному количественному содержанию компонентов SiO2, Al2O3, CaO, MgO, Na2O дополнительно определяют на диаграмме фигуративную точку и количественное содержание в этой точке компонентов SiO2, Al2O3, CaO, MgO, Na2O, и оценивают соответствующие ей физико-химические показатели с помощью диаграммы «альбит-анортит-диопсид» - для точек, которые расположены в поле диаграммы выше линии ликвидуса 1300-1300°C, промышленный состав может быть использован в производстве, а для точек находящихся ниже линии ликвидуса 1300-1300°C необходимо подобрать новый промышленный состав.The problem is solved in that in the method for selecting the composition of heat-resistant stone casting, including the selection of a figurative point in the field 1300-Di-1300 of the diagram “albite-anorthite-diopside” (Al-An-Di), determination of the quantitative content of components at this point in the diagram SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, MgO, Na 2 O and the selection of the appropriate industrial mineralogical composition, according to the invention, are then recalculated - quantitatively combine free Fe 2 O 3 with Al 2 O 3 , a TiO 2 , MnO, FeO with MgO , and the specified quantitative content of the components SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, MgO, Na 2 O additionally determines on the diagram a figurative point and the quantitative content of SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, MgO, Na 2 O components at this point, and the physicochemical parameters corresponding to it are estimated using the albite-anorthite-diopside diagram - for points that are located in the chart field above the liquidus line 1300-1300 ° C, the industrial composition can be used in production, and for points located below the liquidus line 1300-1300 ° C it is necessary to select a new industrial composition.
При выборе химического состава термостойкого каменного литья авторы опирались на рекомендации, накопленные при его производстве и эксплуатации:When choosing the chemical composition of heat-resistant stone casting, the authors relied on the recommendations accumulated during its production and operation:
1. Чем выше температура ликвидуса расплава над уровнем температур, в которых эксплуатируются изделия из термостойкого литья, тем дольше срок их службы.1. The higher the temperature of the liquidus of the melt above the temperature at which products made of heat-resistant castings are operated, the longer their service life.
2. Число минералогических фаз должно быть сведено до минимума, что снижает объем остаточных напряжений в отливках.2. The number of mineralogical phases should be minimized, which reduces the amount of residual stresses in the castings.
3. Чем однороднее структура по толщине отливки, тем ниже уровень усадочных и остаточных напряжений.3. The more uniform the structure over the thickness of the casting, the lower the level of shrinkage and residual stresses.
4. Разница между температурой эксплуатируемого изделия и температурой ликвидуса должна быть не менее 400°C.4. The difference between the temperature of the product in use and the liquidus temperature must be at least 400 ° C.
Для решения указанных проблем при разработке составов термостойкого каменного литья авторы предлагают использовать тройную диаграмму «альбит-анортит-диопсид» (Al-An-Di) (фиг.1 и 2), а именно участок, расположенный в поле диаграммы выше линии ликвидуса 1300-1300°C.To solve these problems when developing compositions of heat-resistant stone casting, the authors propose to use a triple diagram of “albite-anorthite-diopside” (Al-An-Di) (Figs. 1 and 2), namely, the section located in the diagram field above the liquidus line 1300- 1300 ° C.
В таблице 1 приведены химические составы выбранных фигуративных точек 1, 2, 3, 4 и 5.Table 1 shows the chemical compositions of the selected figurative points 1, 2, 3, 4 and 5.
ние, %Content-
%
Наличие на диаграмме «альбит-анортит-диопсид» температур линий ликвидусов и данных вязкости опорных точек в пределах 1300-Di-1300 (фиг.1 и фиг.2) позволяет проанализировать процессы минералообразования, очередность выделения минералов и влияние отдельных окислов на технологические и прочностные свойства отливок.The presence on the diagram "albite-anorthite-diopside" of the temperatures of the liquidus lines and the viscosity data of reference points within 1300-Di-1300 (Fig. 1 and Fig. 2) allows us to analyze the processes of mineral formation, the sequence of allocation of minerals and the effect of individual oxides on technological and strength properties of castings.
Вязкостные характеристики расплавов в пределах поля 1300-Di-1300 составляют 60-170 пуаз. Такие расплавы пригодны для отливки изделий любой сложности.The viscosity characteristics of the melts within the field 1300-Di-1300 are 60-170 poise. Such melts are suitable for casting products of any complexity.
Для определения фигуративных точек в пределах поля в любой точке треугольника 1300-Di-1300 авторы использовали способ, предложенный Н.Н. Ормонт, с внесением усовершенствований, разработанных и подтвержденных авторами в процессе многочисленных лабораторных и промышленных экспериментов.To determine the figurative points within the field at any point of the triangle 1300-Di-1300, the authors used the method proposed by N.N. Ormont, with the introduction of improvements developed and confirmed by the authors in the process of numerous laboratory and industrial experiments.
Предлагаемый способ проиллюстрирован на фигурах:The proposed method is illustrated in the figures:
На фиг.1 - представлена диаграмма «альбит-анортит-диопсид» с указанием процентного содержания основных окислов по сторонам треугольника;Figure 1 - presents a diagram of "albite-anorthite-diopside" indicating the percentage of basic oxides on the sides of the triangle;
На фиг.2 - диаграмма Al-An-Di с указанием температурных и вязкостных характеристик в поле диаграммы и, в том числе, в поле 1300-Di-1300.Figure 2 is a diagram of Al-An-Di indicating the temperature and viscosity characteristics in the field of the diagram, including in the field 1300-Di-1300.
На фиг.3 - шаблон для определения на диаграмме содержания Na2O;Figure 3 is a template for determining the content of Na 2 O in a diagram;
На фиг.4 - шаблон для определения на диаграмме содержания MgO;Figure 4 is a template for determining the MgO content in a diagram;
На фиг.5 - шаблон для определения на диаграмме содержания CaO;Figure 5 is a template for determining the CaO content in a diagram;
На фиг.6 - шаблон для определения на диаграмме содержания Al2O3;6 is a template for determining the content of Al 2 O 3 in a diagram;
На фиг.7 - шаблон для определения на диаграмме содержания SiO2;7 is a template for determining on the diagram the content of SiO 2 ;
На фиг.8 - диаграмма Al-An-Di в системе координат X-Y для определения положения фигуративной точки 4-1 с рассчитанным содержанием компонентов SiO2, Al2O3, CaO, MgO, Na2O (табл.1, 2).On Fig - diagram of Al-An-Di in the XY coordinate system to determine the position of the figurative point 4-1 with the calculated content of components SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, MgO, Na 2 O (table 1, 2).
На фиг.9 - диаграмма Al-An-Di в системе координат X-Y для определения положения фигуративной точки 5-1 с рассчитанным содержанием компонентов SiO2, Al2O3, CaO, MgO, Na2O (табл.1, 2). Пример выполнения способа.Figure 9 is a diagram of Al-An-Di in the XY coordinate system for determining the position of the figurative point 5-1 with the calculated content of components SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, MgO, Na 2 O (table 1, 2). An example of the method.
Для примера выбираем на диаграмме «альбит-анортит-диопсид» две фигуративные точки 4 и 5 (фиг.2, табл.1).For example, we select on the diagram "albite-anorthite-diopside" two figurative points 4 and 5 (figure 2, table 1).
Изготавливаем шаблоны, приведенные на фиг.3, 4, 5, 6, 7, которые предложены и описаны в методиках, изложенных в наиболее близком аналоге (ст. Н.Н. Ормонт «О применении несимметричной диаграммы состояния для характеристики физико-химических свойств базальтов и диабазов», «Вестник московского университета», серия физико-математических и естественных наук, вып.3, 1950 г., №5, с.117-132).We make the templates shown in Figs. 3, 4, 5, 6, 7, which are proposed and described in the methods described in the closest analogue (Art. N. N. Ormont “On the use of an asymmetric state diagram for characterizing the physicochemical properties of basalts and diabases ”,“ Bulletin of Moscow University ”, a series of physical, mathematical and natural sciences, issue 3, 1950, No. 5, pp. 117-132).
Шаблоны изготавливают в виде:Templates are made in the form of:
- прямоугольных треугольников для определения процентного содержания окислов SiO2, MgO, Na2O;- right triangles for determining the percentage of oxides SiO 2 , MgO, Na 2 O;
- треуголника с углом 48° - для CaO;- triangle with an angle of 48 ° - for CaO;
- треугольника с углом 27° - для Al2O3.- a triangle with an angle of 27 ° - for Al 2 O 3 .
С помощью шаблонов проводим прямые линии через выбранные фигуративные точки точки 4, 5 по сторонам треугольника диаграммы Al-An-Di (фиг.1) и определяем процентное соотношение окислов. Общая сумма окислов должна составлять 100% (таб.1). На основе полученных значений окислов подбираем состав промышленной шихты - составы 4-1 и 5-1 (табл.2) - и определяем химический состав основных окислов и примесей. Определяем количество магнетита и высокотемпературных минерализаторов, которые в последующих расчетах не будут принимать участия, объединяем оставшиеся Fe2O3 с Al2O3, a FeO, TiO2, MnO с MgO и делаем перерасчет для определения 100% содержания пяти основных окислов SiO2, Al2O3, CaO, MgO, Na2O.Using the templates, draw straight lines through the selected figurative points of points 4, 5 on the sides of the triangle of the Al-An-Di diagram (Fig. 1) and determine the percentage of oxides. The total amount of oxides should be 100% (tab. 1). Based on the obtained values of oxides, we select the composition of the industrial charge — compositions 4-1 and 5-1 (Table 2) —and determine the chemical composition of the main oxides and impurities. We determine the amount of magnetite and high-temperature mineralizers that will not participate in subsequent calculations, combine the remaining Fe 2 O 3 with Al 2 O 3 , a FeO, TiO 2 , MnO with MgO and recalculate to determine the 100% content of the five basic oxides of SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, MgO, Na 2 O.
Для определения расположения фигуративных точек на диаграмме Al-An-Di с помощью шаблонов 3, 4, 5, 6 и 7 проводим прямые линии из точек, которые определяют процентное содержание, полученное при расчете пяти основных окислов промышленных составов 4-1 и 5-1 (фиг.1).To determine the location of the figurative points on the Al-An-Di diagram using templates 3, 4, 5, 6 and 7, we draw straight lines from the points that determine the percentage obtained when calculating the five basic oxides of industrial compounds 4-1 and 5-1 (figure 1).
Полученные линии составов 4-1 и 5-1 переносим в систему координат X-альбит-Y (фиг.8, 9). Как видно на фиг.8, прямые линии имеют 10 точек пересечения друг с другом. Расстояние от точки пересечения до линии координат Х и У в мм записываем, усредняем и переносим на диаграмму Al-An-Di для определения расположения фигуративных точек 4-1 и 5-1 (фиг.8, 9).The resulting lines of compositions 4-1 and 5-1 are transferred to the X-albit-Y coordinate system (Figs. 8, 9). As can be seen in Fig. 8, straight lines have 10 intersection points with each other. The distance from the intersection point to the coordinate line X and Y in mm is recorded, averaged and transferred to the Al-An-Di diagram to determine the location of the figurative points 4-1 and 5-1 (Figs. 8, 9).
Ниже представлен расчет и расположение фигуративной точки 4-1 на фиг.8.Below is the calculation and location of the figurative point 4-1 in Fig.8.
Альбит-Y=68+60+60+60+60+60+58+56+53+27=562:10=56,2Albit-Y = 68 + 60 + 60 + 60 + 60 + 60 + 58 + 56 + 53 + 27 = 562: 10 = 56.2
Альбит-X=68+60+60+55+55+55+55+54+52+48=562:10=56,2Albit-X = 68 + 60 + 60 + 55 + 55 + 55 + 55 + 54 + 52 + 48 = 562: 10 = 56.2
Проводим прямые линии под углом 90° от линии X-Y на расстоянии 56,2 и 56,2 мм и в точке их пересечения определяем расположение фигуративной точки 4-1 на диаграмме Al-An-Di.We draw straight lines at an angle of 90 ° from the X-Y line at a distance of 56.2 and 56.2 mm and at the point of their intersection we determine the location of the figurative point 4-1 on the Al-An-Di diagram.
По такой же схеме определяем на диаграмме Al-An-Di расположение фигуративной точки 5-1 (фиг.9).Using the same scheme, we determine the location of the figurative point 5-1 on the Al-An-Di diagram (Fig. 9).
Альбит-Y=50+55+55+56+56+57+57+62+62+62=572:10=57,2Albite-Y = 50 + 55 + 55 + 56 + 56 + 57 + 57 + 62 + 62 + 62 = 572: 10 = 57.2
Альбит-X=57+60+60+60+62+62+62+67+67+72=629:10=62,9Albit-X = 57 + 60 + 60 + 60 + 62 + 62 + 62 + 67 + 67 + 72 = 629: 10 = 62.9
Затем готовим из минерального сырья составы шихт, близких по химическому составу фигуративным точкам 4 и 5 (таблица 2).Then we prepare from the mineral raw materials the composition of the charges, similar in chemical composition to the figurative points 4 and 5 (table 2).
ние, %Content-
%
ние, %Content-
%
В таблице 3 приведены физико-механические характеристики составов каменного литья фигуративных точек 1, 2, 3, 4, 4-1, 5, 5-1.Table 3 shows the physicomechanical characteristics of stone casting compositions of figurative points 1, 2, 3, 4, 4-1, 5, 5-1.
Составы фигуративных точек 1, 2, и 3, находящихся в крайних точках поля треугольника 1300-Di-1300 диаграммы Al-An-Di обычно не используются, т.к. не содержат оптимального состава окислов, обеспечивающих достаточную термостойкость и прочность каменного литья.The compositions of the figurative points 1, 2, and 3 located at the extreme points of the field of the triangle 1300-Di-1300 of the Al-An-Di diagram are usually not used, because do not contain the optimal composition of oxides, providing sufficient heat resistance and strength of stone casting.
Вязкостные характеристики и жидкотекучесть расплавов, расположенных в поле диаграммы Al-An-Di выше эвтектической линии 1300-1300°C, позволяют изготавливать камнелитые изделия любой сложности (табл.3).The viscosity characteristics and fluidity of the melts located in the Al-An-Di diagram field above the eutectic line 1300-1300 ° C make it possible to produce stone products of any complexity (Table 3).
Термостойкость плит 200×250×25 мм выше 20 теплосмен при 900-20°C рекомендуется для для эксплуатации в любых промышленных условиях.Heat resistance of plates 200 × 250 × 25 mm above 20 heat exchangers at 900-20 ° C is recommended for operation in any industrial conditions.
Образцы отливок составов фигуративных точек, находящихся в верхней части поля диаграммы Al-An Di содержат до 80% диопсида с однородной структурой и величиной зерна 0,1-0,15 мм. Промежутки между кристаллами заполнены остаточным стеклом (10-15%) и образованиями волластонита, т.е. структура содержит только 3 фазы - диопсид, волластонит, стекло.Samples of castings of compositions of figurative points located in the upper part of the field of the Al-An Di diagram contain up to 80% of diopside with a homogeneous structure and grain size of 0.1-0.15 mm. The gaps between the crystals are filled with residual glass (10-15%) and wollastonite formations, i.e. the structure contains only 3 phases - diopside, wollastonite, glass.
Ближе к линии 1300-1300°C в поле диаграммы структуры составов фигуративных точек, которые находятся с правой стороны диаграммы Al-An-Di, пополняются анортитовыми составляющими в основном пироксенового состава за счет увеличения содержания Al2O3, повышающего прочностные свойства отливок, но одновременно снижающего термостойкость за счет сокращения содержания CaO и MgO.Closer to the line 1300-1300 ° C in the field of the structure diagram of the composition of figurative points, which are on the right side of the Al-An-Di diagram, replenished with anorthite components mainly pyroxene composition by increasing the content of Al 2 O 3 , which increases the strength properties of castings, but while reducing heat resistance by reducing the content of CaO and MgO.
С левой стороны диаграммы фигуративные точки обогащаются альбитовыми составляющими в основном в виде плагиоклаза за счет увеличения содержания Na2O и снижения количества MgO. Заметно повышается процент стекла, снижающего кристаллизационную способность расплава, а соответственно термостойкость и прочностные свойства отливок.On the left side of the diagram, the figurative points are enriched with albite components mainly in the form of plagioclase due to an increase in the content of Na 2 O and a decrease in the amount of MgO. The percentage of glass, which reduces the crystallization ability of the melt, and, accordingly, the heat resistance and strength properties of castings, significantly increases.
Фигуративные точки составов термостойкого каменного литья, расположенных в поле диаграммы на линии 1300-1300°C или ниже ее, можно использовать в условиях эксплуатации более низких, чем 900°C температур.The figurative points of the compositions of heat-resistant stone casting located in the field of the diagram on the line 1300-1300 ° C or below it can be used in operating conditions of temperatures lower than 900 ° C.
Как показывает практика, на взаимодействие основных окислов в процессе производства термостойкого литья влияют большое количество факторов: постоянство химического состава используемой шихты, колебания температуры в печи в процессе плавления и охлаждения отливок, влажность окружающей среды и др. Поэтому самым надежным способом оценки пригодности промышленной шихты является химический анализ полученных изделий.As practice shows, the interaction of basic oxides in the production of heat-resistant castings is influenced by a large number of factors: the constancy of the chemical composition of the charge used, temperature fluctuations in the furnace during melting and cooling of castings, environmental humidity, etc. Therefore, the most reliable way to assess the suitability of an industrial charge is chemical analysis of the resulting products.
Петрографический анализ выбранных составов в поле 1300-Di-1300 диаграммы Al-An-Di подтверждает их высокое качество (табл.3) и подтверждает предложенный авторами способ выбора состава термостойкого каменного литья.The petrographic analysis of the selected compositions in the field 1300-Di-1300 of the Al-An-Di diagram confirms their high quality (Table 3) and confirms the method proposed by the authors for choosing the composition of heat-resistant stone casting.
Как показали исследования процессов плавления и затвердевания камнелитых изделий (Хан Б.Х., Быков И.И. и др. «Затвердевание и кристаллизация каменного литья», 1969 г. Сборник «Проблемы каменного литья», 1975 г.), температура разливки камнелитых расплавов находится на 20-100°C выше температуры плавления, сам процесс затвердевания отливки растянут на 100-400°C в процессе охлаждения и выбор температуры заливки на 50°C выше линии ликвидуса вполне оправдан.As shown by studies of the processes of melting and solidification of stone products (Khan B.Kh., Bykov II and others. “Solidification and crystallization of stone casting", 1969. Collection "Problems of stone casting", 1975), the temperature of casting stone of melts is 20-100 ° C above the melting temperature, the solidification process of the casting is stretched by 100-400 ° C during the cooling process and the choice of pouring temperature 50 ° C above the liquidus line is quite justified.
Выбранный по данному способу состав обеспечивает термостойкость плит 200×200×30 не менее 20 теплосмен при 900-20°C и вязкость расплава при температуре на 50°C выше температуры плавления не менее 120 пуаз.The composition selected by this method ensures the thermal stability of the plates 200 × 200 × 30 for at least 20 heat exchanges at 900–20 ° C and the melt viscosity at a temperature of 50 ° C above the melting point of at least 120 poises.
Способ выбора химического состава термостойких камнелитых изделий с применением усовершенствованной диаграммы Al-An-Di апробирован на камнелитейных предприятиях и может широко использоваться специалистами при отработке технологий.The method of choosing the chemical composition of heat-resistant stone products using the advanced Al-An-Di diagram has been tested at stone-making enterprises and can be widely used by specialists in the development of technologies.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201203905 | 2012-03-30 | ||
UAU201203905U UA77526U (en) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | Method for selection of heat-resisting stone casting composition |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012128408A RU2012128408A (en) | 2014-01-20 |
RU2527393C2 true RU2527393C2 (en) | 2014-08-27 |
Family
ID=49944703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012128408/03A RU2527393C2 (en) | 2012-03-30 | 2012-07-05 | Method of selecting composition of heat-resistant stone casting |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2527393C2 (en) |
UA (1) | UA77526U (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU67617A1 (en) * | 1945-07-13 | 1945-11-30 | Б.Ф. Ормонт | Stone casting method |
US6825139B2 (en) * | 2001-01-08 | 2004-11-30 | Glasscerax Ltd. | Poly-crystalline compositions |
RU2398744C2 (en) * | 2008-12-16 | 2010-09-10 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Общей И Неорганической Химии Им. Н.С. Курнакова Ран (Ионх Ран) | Method of optimising composition of basaltic materials |
-
2012
- 2012-03-30 UA UAU201203905U patent/UA77526U/en unknown
- 2012-07-05 RU RU2012128408/03A patent/RU2527393C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU67617A1 (en) * | 1945-07-13 | 1945-11-30 | Б.Ф. Ормонт | Stone casting method |
US6825139B2 (en) * | 2001-01-08 | 2004-11-30 | Glasscerax Ltd. | Poly-crystalline compositions |
RU2398744C2 (en) * | 2008-12-16 | 2010-09-10 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Общей И Неорганической Химии Им. Н.С. Курнакова Ран (Ионх Ран) | Method of optimising composition of basaltic materials |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ОРМОНТ Н.Н."О применении несимметричной диаграммы состояния для характеристики физико-химических свойств базальтов и диабазов", "Вестник московского университета", серия физико-математических и естественных наук, вып.3, 1950, N5, с. 117-132). * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012128408A (en) | 2014-01-20 |
UA77526U (en) | 2013-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yang et al. | A Thermodynamic Model for Prediction of Iron Oxide Activity in Some FeO‐Containing Slag Systems | |
Bouchetou et al. | Mullite grown from fired andalusite grains: the role of impurities and of the high temperature liquid phase on the kinetics of mullitization and consequences on thermal shocks resistance | |
Jung et al. | Crystallization Control for Remediation of an Fe t O-Rich CaO–SiO2–Al2O3–MgO EAF Waste Slag | |
Xu et al. | Influence of Cr2O3 and B2O3 on viscosity and structure of high alumina slag | |
Min et al. | Recent advances in understanding physical properties of metallurgical slags | |
JP5634699B2 (en) | Glass defect source identification method, molten cast refractory, and glass melting furnace using the same | |
Song et al. | Viscosities of the Quaternary Al2O3‐CaO‐MgO‐SiO2 Slags | |
Prostakova et al. | Thermodynamic optimization of the Al2O3–FeO–Fe2O3–SiO2 oxide system | |
CN103153912A (en) | High zirconia refractory product | |
CN104245629B (en) | High zirconia refractory product | |
Matyáš et al. | Development of crystal‐tolerant waste glasses | |
CN103827047A (en) | Refractory block and glass-melting furnace | |
Jung et al. | Effect of FeO Concentration on the Crystallization of High‐Temperature CaO–Al 2 O 3–MgO–FeO Melts | |
Han et al. | Viscosity model for iron blast furnace slags in SiO2–Al2O3–CaO–MgO system | |
Schulz et al. | Structurally based assessment of the influence of fluorides on the characteristics of continuous casting powder slags | |
Shevchenko et al. | Integrated phase equilibria experimental study and thermodynamic modeling of the Cr–Si–O, Fe–Cr–O and Fe–Cr–Si–O systems | |
RU2527393C2 (en) | Method of selecting composition of heat-resistant stone casting | |
Lee et al. | Viscous behaviour of CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO slag | |
Chenglin et al. | Study of Boronizing Mechanism of High‐Alumina Slag | |
Mills et al. | The importance of materials properties in high-temperature processes | |
Crivits | Fundamental studies on the chemical aspects of freeze linings | |
Lee et al. | The glass formation boundary in aluminosilicates | |
Gregurek et al. | Postmortem study of a magnesia-chromite brick from a lead recycling furnace | |
Chan et al. | Prediction of the effect of additives on slag resistance of Al2O3 SiO2 SiC C bond phases in air | |
Santoso et al. | Phase equilibria of the Na2O–SiO2 system between 1173 and 1873 K |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150706 |