ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

В качестве смазки для горячего прессования тугоплавких металлов применяют отработанную огнеупорную футеровку вращающихся печей барабанного типа для варки эмалей следующего химического состава, мас.%:SiO₂- 45-50; А1 ₂О ₃ - 25-30;Fe ₂О₃-3-5;CaO-3-4;MgO-8-10;Na₂0; К ₂0 - 9-10; ТiО ₂-3-4; В ₂0₃до 1;F₂-0,5-1,0;примеси(MnO; CoO; NiO)до 0,5. При прессовании тугоплавких металлов и сплавов на их основе (литых и порошковых) в интервале температур 1550-1650°С в качестве смазки матрицы используют шайбу, изготовленную из отработанной огнеупорной обмазки (футеровки).Отработанная огнеупорная обмазка (футеровка) является отходом при производстве стеклоэмалей во вращающихся печах барабанного типа.

Перед запуском на футеровку печи наносят огнеупорную обмазку, состоящую из смеси кварцевого песка, глинозема и магнезита. Химический состав обмазки в пересчете на окислы составляет мас.%:Si0 ₂-50-51; Аl₂О₃- 34-35;MgO- 14-15. Сухая обмазка загружается в печь при температуре 1400-1450°С и в течение 5-6 часов печь вращается со скоростью 1/4 об/мин. Температуру при этом доводят до 1500-1550°С. Обмазка становится вязкой и равномерно наносится на стенки печи. Затем температуру печи снижают до 1300°С. Происходит кристаллизация обмазки (Ткрист. -1380 -1450 °С), она уплотняется и образует защитный слой футеровки печи. В подготовленную таким образом печь загружается шихта для варки эмали. Время варки эмали 2,5 часа при 1250-1300°С в зависимости от состава. Химический состав эмалей лежит в пределах, мас.%: Si0 ₂ - 36-45;AI₂0 ₃ - 3-6; CaO - 3-8; Na ₂О + К ₂О - 18-25; В ₂О ₃ - 16-22; ТiO ₂- 1,5-17; MnO до 6;Fe ₂О ₃ -до 0,6;F₂- до 5;CoO- 0,3 - 0,6; NiO - 0,4 - 0,8. В печи проводится до 70 плавок эмалей, после чего печь снова разогревается до температуры 1500-1550°С, и обработанная огнеупорная обмазка, состоящая из смеси обмазки (85-90 мас.%) и остатков эмали (10-15 мас.%) сливается в воду с получением гранулята следующего химического состава, мас.%: SiО ₂ - 45-50; AI ₂О ₃ - 25-30; CaO - 3-4; Na ₂О; К ₂О - 9-10; MgO - 8-10; ТiO ₂-3-4;Fe₂О ₃ - 3-5; В ₂О ₃ до 1;F₂до 1; примеси (MnO;CoO; NiO)до 0,5.

Для использования отработанной огнеупорной обмазки в качестве смазочной шайбы гранулят проходит обработку по общепринятой технологии изготовления смазочных шайб: сушка гранулята; помол и просев с получением крупки с размером частиц 0,9 - 0,16 мм; формовка шайб на специальном оборудовании из крупки с добавлением раствора жидкого стекла в воде в соотношении 1:1; сушка сформованных шайб. Возможность применения отработанной огнеупорной обмазки для смазочных шайб при прессовании тугоплавких металлов и сплавов на их основе в пределах температур 1550-1650°С обуславливается тем, что обмазка имеет высокую температуру начала плавления (1200-1250°С), оптимальную для смазывающих шайб вязкость (при температуре 1650°С около 1000 пуаз). Кроме того, отработанная огнеупорная обмазка является отходом производства и обычно идет в отвал, что значительно снижает стоимость смазочных шайб из этого материала.

Таблица 1

Таблица 2