SU1668340A1 - Способ изготовлени жароупорных изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гелиотехнике и может быть использовано дл  изготовлени  жароупорных изделий различных конфигураций и размеров дл  технологических процессов термообработки материалов, например, в металлургической и стекольной отрасл х промышленности. Цель изобретени  - расширение технологических возможностей за счет изготовлени  фигурных изделий. Это достигаетс  тем, что подачу твердого материала в зону расплавлени  ведут непрерывно, плавление материала ведут сфокусированным потоком солнечной радиации, а формирование изделий - послойной отливкой полученного расплава. 1 ил.

Description

1

(21)4440970/33 (22) 23.03.88 (46)07.08.91. Бюл. №29

(71)Физико-технический институт им. С.В.Стародубцева

(72)А.Г.Бугаков, Т.Т.Рискиев. Р.Ф.Руми и С.Х.Су- лейманов

(53)666.638 (088.8)

(56)Лавлушкин КМ. Химическа  технологи  стекла и ситаллов. - М.: Стройиздат, 1983, с. 139, 141.

(54)СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖАРОУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ

(57)Изобретение относитс  к гелиотехнике и может быть использовано дл  изготовлени  жароупорных изделий различных конфигураций и размеров дл  технологических процессов термообработки материалов , например, в металлургической и стекольной отрасл х промышленности. Цель изобретени  - расширение технологических возможностей за счет изготовлени  фигурных изделий. Это достигаетс  тем, что подачу твердого материала в зону расплавлени  ведут непрерывно, плавление материала ведут сфокусированным потоком солнечной радиации, а формирование изделий - послойной отливкой полученного расплава. 1 ил.

Изобретение относитс  к гелиотехнике и может быть использовано дл  изготовлени  жароупорных фигурных изделий различных конфигураций и размеров дл  технологических процессов термообработки материалов, например, в металлургической и стекольной промышленност х,

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей за счет изготовлени  фигурных изделий.

На чертеже дана схема осуществлени  предлагаемого способа изготовлени  жароупорных фигурных изделий.

Издели  предлагаемым способом получают следующим образом.

Гелиостаты 1 направл ют потоки солнечной радиации на параболоидный концентратор 2, который фокусирует их в плавильное устройство 3. Плавильное устройство 3 выполн ют в виде водоохлаждаемой трубы с возможностью непрерывно-регулируемой подачи твердого материала 4 в зону расплавлени . Например, непосредственной засыпкой сверху или посредством поршневого механизма 5. В качестве твердого материала 4 используют порошок, а также технологически неликвидные продукты, такие как куски спеков и затвердевшего расплава , которые остаютс  от предыдущих технологических процессов.

В плавильном устройстве 3 концентрированным солнечным излучением наплавл ют из материала 4 массу расплава. Формируема  в плавильном устройстве 3 полость увеличивает коэффициент полезного использовани  концентрированной лучистой энергии гелиоустановки. Поступающий на поверхность расплава поток энергии от концентратора 2 осуществл ет нагрев расплава , что способствует очистке от

О О 00

00

-N о

исходных примесных включений. За счет непрерывных процессов подачи и оплавлени  материала 4 осуществл ют посто нный приток расплава.

Наплавл емую массу расплава из плавильного устройства 3 сливают на приемный поддон 6, изготовл емый, например, из металла с плоской передней поверхностью. При необходимости на поверхность поддона 6 устанавливают различные съемные

вспомогательные приспособлени , например , сто ки, держатели, предохранительные

прокладки. Приемный поддон б выполн ют с возможностью регулируемых вращательного вокруг оси 7 и поступательных в направлени х 8-10 движений в пространстве посредством соответствующих приводов.

Изделие 12 изготавливают на поддоне 6 последовательным наращиванием объема элементов издели  затвердевающими массами 1.2 сливаемого расплава 13. Формируемую часть поверхности издепи  11 поддерживают на рассто нии 5 50 см от сливного лотка плавильного устройства 3. Точное значение величины рассто ни  определ ют исход  из теплофизических характеристик материала 4 и требований к конструкционным параметрам издели  11 При соприкосновении массы 12 (стру , капли ) спиваемого расплава с формируемой повеохнос.ью издели  11 наступает Oisep- деваниемассы 12 расплава с образованием твердой поверхностно оболочки. В момент соприкосновени  происходит раздавливание , м гкое расплющивание гонкой твердей оболочки и медленное растекание внутренней жидкой части. Быстра  скорость осш- вани  (сотни град/с) приводит к резкому возрастанию величин в зкости и поверхностного нат жени , что, в свою очередь, преп тствует растеканию расплава. При необходимости скорость остывани  можно увеличить посредством принудительного охлаждени  поддона 6 и издели  11, например , путем обдува В итоге происходит компактное наслоение затвердевающих масс 12 расплава с одновременным обеспечением их сцепл емости и соединени  между собой без пустот и отверстий. Плотность структуры объема элементов издели , слаба  чувствительность к термическому удару также обуславливаютс  малым значением коэффициента теплового расширени  используемых жароупорных материалов 4.

Требуемые конфигурации и размеры изготавливаемых изделий получают регулиру  изменение параметров сливаемого расплава 13 - температуры, расхода и (или) параметров движени  приемного поддона 6 - скоростей, направлений вращательного вокруг оси 7 и поступательных в направлени х 8-10 движений. Регулированием температуры и расхода обеспечивают оптимальный процесс наслоени  поступающей массы 2 расплава на формируемый участок издели  11. Поддерживают значени  температуры и расхода в таких пределах , чтобы к моменту соприкосновени  расплава 13 с поверхностью издели  11 не имелось как преждевременного затвердевани  оасплава, так и его избыточного пере- ipeea. Регулированием скорост ми и

направлени ми движений поддона 6 создают необходимые форму и размеры издели  11 Например, при изготовлении трубы осуществл ют одновременные вращени  под- цона 6 вокруг оси 7 и его опускание в

направлении 10. Радиус трубы определ етс  величиной смещени  оси 7 относительно потока расплава 13. При изготовлении тигл  дополнительно осуществл ют движение поддона 5 в направлени х 8 и 9. Закон двихени  определ ют в зависимости от требуемом формы и размеров тигл .

Управление температурой и расходом расплава 13 осуществл ют изменением углов слежени  гелиостатов 1 за Солнцем и излечением величины подачи материала 4 в зону расплавлени . При этом неточность управлени  параметрами сливаемого расплава легко и оперативно компенсируют

управлением параметрами движени  приемного поддона.

Использование предлагаемого способа позвол ет изготовить жароупорные издели  практически любой конфигурации и размеров, потребных дл  производственных и технологических целей - тигли, ванны, трубы, стержни, плиты. Большемерные издели  изготавливают отдельными част ми с

5 последующим скреплением этих частей. Издели  со сложной структурой, например с внутренними перегородками из другого материала , изготавливают путем соответствующего слива расплава в предварительно

0 изгоювленное полое изделие. Легка  контролируемость и управл емость процессом изготовлени  издели , некритичность способа к форме исходного сырьевого материала 4 позвол ют осуществить безотходный

5 технологический процесс с одновременным точным обеспечением требуемых параметров изделий. При этом сохран ютс  все преимущества термообработки материала 4 концентрированным солнечным излучением - достижение высоких температур, незагр зн емость , дополнительна  очистка от исходных примесных включений.

Непосредственный процесс формировани  конструкции издели  11 осуществл етс  вне плавильного устройства 3 с возможностью оперативной транспортировки изготовленных изделий. Этим обеспечиваетс  использование гелиоустановки в течение всего солнечного дн , изготовление изделий разных типоразмеров за один цикл функционировани  гелиоустановки. На основе предлагаемого способа возможна организаци  конвейерного производства по изготовлению жароупорных фигурных изделий.

0

5

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ изготовлени  жароупорных изделий , включающий непрерывную подачу твердого материала в зону расплавлени , плавление его и формование издели  последовательным наращиванием объема на движущимс  поддоне, отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей за счет изготовлени  фигурных изделий, плавление материала ведут в плавильном устройстве сфокусированным потоком солнечной радиации, а формирование изделий - послойной отливкой полученного расплава.