Вопрос 4. Каменное и шлаковое литье

Материалы из каменного расплава обладают высокой прочностью, износостойкостью и стойкостью в химически агрессивных средах. Сырьем для получения каменного литья служат горные породы магматического происхождения, преимущественно базальты и диабазы, обладающие пониженной вязкостью в расплавах.

По химическому составу базальты более постоянны и каменное литье из них обладает высокой химической стойкостью и прочностью на истирание.

В качестве сырья для получения светлого каменного литья используют песок, доломит, мел или мрамор. Перед загрузкой в печь сырьевые материалы измельчают, просеивают и дозируют в нужном соотношении.

Для плавки шихты используют шахтные, ванные, вращающиеся и электрические печи. Базальтовую шихту плавят в ванных печах при температуре 1450°С. Готовый расплав из ванны стекает в разливочный копильник, где охлаждается до температуры 1250°С. Охлаждение расплава перед разливкой благоприятно сказывается на структуре отливаемых изделий и уменьшает число осадочных дефектов.

Для литья применяют формы (кокили) из чугуна или жароупорной стали (постоянные формы), из силикатных материалов (временные формы) и земляные (одноразовые формы).

Изделия из каменного литья обладают следующими физико-техническими свойствами:

Плотность 2,9 – 3 г/см³

Предел прочности, МПа

При сжатии 300-400

При изгибе 60-65

Потери при истирании 0,05 –0,06 г/см³

Химическая стойкость, % 99 – 99,8

Изделия из каменного литья находят широкое применение в угольной, горно-обогатительной и металлургической промышленности. Плитки из каменного литья с успехом заменяют металл; их используют для полов в цехах с агрессивными средами и для футеровки аппаратов, подверженных сильному истирающему воздействию.

Шлаковое литье.

Материалы и изделия из шлаковых расплавов – разновидность изделий, получаемых из расплавленных горных пород. Огненно-жидкие шлаки металлургической промышленности – ценное сырье для получения различных материалов и изделий. Из них получают изделия для покрытия полов промышленных предприятий, облицовочные плитки, используемые в коррозионных средах, легкие материалы - шлаковую пемзу и вату.

Шлаковая пемза представляет собой ячеистый материал, получаемый в результате вспучивания расплавленного шлака при быстром его охлаждении. Производство шлаковой пемзы на каскадных лотках основано на том, что струя шлакового расплава, стекая с полки на полку, оказывается между двумя струями воды, которая, испаряясь, вспучивает расплав.

Плотность шлаковой пемзы 300 – 1100 кг/м³в зависимости от размеров кусков и степени вспучивания.

Щебень из шлаковой пемзы – хороший заполнитель для получения легких бетонов.

Шлаковая вата – материал, состоящий из тончайших волокон, получаемых из расплавленных огненно-жидких доменных шлаков с модулем кислотности больше единицы.

Плотность изделий из шлаковой ваты (матов) 250-300кг/м³, средняя теплопроводность 0,05Вт/(м х °С).