- вологість маси 7,5%: П = 30,16-4,58lgP
21,7 = 30,16-4,58 lgP
lgP = (30,16-21,7)/4,58
lgP = 1,847
Р = 101,847 = 70,3 ≈ 70 Н/мм2
для мас з перервним типом укладки зерен:
- вологість маси 5%: П = 26,4-3,00lgP
21,7 = 26,4-3,00 lgP
lgP = (26,4-21,7)/3,00
lgP = 1,566
Р = 101,566 = 36,8 ≈ 37 Н/мм2
- вологість маси 7,5%: П = 26,1-3,43lgP
21,7 = 26,1-3,43 lgP
lgP = (26,1-21,7)/3,43
lgP = 1,282
Р = 101,282 = 19,14 ≈ 19 Н/мм2
Результати розрахункових значень тиску пресування, який забезпечує одержання виробів з відкритою пористістю 21,7%, наведено в табл.3.4.
Таблиця 3.4 – Розрахункові значення тиску пресування,Н/мм2
| Принцип укладки Тиск пресування, | Вологість маси,% | |
| 5 | 7,5 | |
| Безперервний | 105 | 70 |
| Перервний | 37 | 19 |
Порівнюючи результати розрахунку пресових зусиль видно, що вологість вогнетривкої маси суттєво впливає на величину тиску пресування, і досягнення заданої пористості може бути реалізовано при менших зусиллях пресування маси. Для мас безперервного зернового складу таким тиском пресування є тиск 70 Н/мм2 при вологості маси 7,5%, а для мас з перервним принципом укладки зерен оптимальний тиск пресування - 19 Н/мм2 при вологості маси 7,5%.
Для остаточного вибору технологічних параметрів необхідно враховувати той факт, що важливою експлуатаційною вимогою до шамотних виробів для футеровки вагранок є висока границя міцності при стиску.
Як видно з даних результатів визначення границі міцності при стиску шамотних виробів (див. табл. 3.1), сформованих із мас безперервного зернового складу, з підвищенням тиску пресування границя міцності виробів при вологості 5% збільшується в 1,42 рази, а при вологості 7,5% - у 1,57 рази. Це зумовлено структурою вогнетриву, розмірами пор і їх розташуванням.
Для виробів, сформованих із мас перервного зернового складу, границя міцності при стиску з підвищенням тиску пресування підвищується при вологості маси 5% в 1,40 раз і для вологості 7,5% в 1,40 рази що також пояснюється особливостями структури виробу і розподілом пор за розмірами.
Відмічено, що незалежно від вологості маси і тиску пресування границя міцності при стиску для шамотних виробів вище у випадку їх виготовлення із мас перервного зернового складу.
Таким чином, враховуючи характер зміни границі міцності вогнетривів, можна стверджувати, що при однаковій пористості - 21,7% границя міцності виробів із мас перервного зернового складу буде вище границі міцності вогнетривів безперервного зернового складу.
Тому, для виготовлення шамотних вогнетривів для футеровки вагранок пропонуються наступні оптимальні технологічні параметри:
Для вогнетривів у зоні плавки та горіння треба використовувати речовинний склад шихти, який передбачає використання перервного типу укладки зерен:
- шамот фр. 3 - 0,5 мм - 55%, ССП фр. <0,088мм-45%;
- вологість маси – 7,5%; тиск пресування - 19 Н/мм2.
А для інших зон вагранок можна використовувати безперервний тип укладки зерен: - шамот фр. 3 - 0 мм - 85%,
- глина фр. 2-0 мм – 15%, - вологість маси – 7,5%;
- тиск пресування - 70 Н/мм2.
2 Був встановлений вплив хіміко-мінералогічного та речовинного складу на властивості вогнетривів, залежністьщільності укладки при пресуванні від зернового складу вогнетривких порошків, вплив параметрів пресування на ущільнення вогнетривких мас, особливості процесів структурно-фазових перетворень при термічній обробці шамотних вогнетривів та теоретичні аспекти границі міцності при стиску шамотних вогнетривів для футеровки вагранок та шляхи ії поліпшення.
3 За рівнянням А.С. Бережного для одержання виробів з мінімальною пористістю величина відношення а:b повинна зменшуватися. Аналіз рівнянь свідчить про те, що підвищення тиску пресування сприяє ущільненню маси і зниженню відкритої пористості. З цього можна зробити висновок, що ми повинні використовувати вироби, сформрвані із мас перервного зернового складу,речовинний склад яких: шамот фр. 3 - 0,5 мм - 55%, ССП фр. < 0,088мм-45%; вологість маси – 7,5%; тиск пресування - 20 Н/мм2.
4 Для поліпшення визначального показника - границі міцності при стиску необхідно регулювати розмір пор: крупні пори більш різко зменшують міцність ніж дрібні; їх рівномірне розподілення та форму: зменшення розміру пор та регулювання їх розподілення збільшують міцність вогнетривів; підібрати оптимальний тиск пресування.
1 Стрелов К.К., Мамыкин П.С. Технология огнеупоров. – М.: Металлургия, 1978. – 376с.
2 Іващенко Л.В. Взаємозв’язок основних властивостей вогнетривів з параметрами технології: Конспект лекцій. – Дніпропетровськ: НМетАУ, 2002. – 61 с.
3 Плотников Л.А. Огнупоры в черной металлургии. – М.: Металлургия, 1973. – 272с.
4 Огнеупорное производство: Справочник под ред. Д.И. Гавриша. – М.: Металлургия, 1965. – Том 2. – 578 с.