ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской и технологической разработки.

С целью повышения качества и снижения себестоимости разработана технология изготовления муллитокремнезёмистых изделий, выпускаемых в огнеупорном производстве, с использованием аркалыкской глины марок АРБ-49, АРБ-45 и отходов производства электрокорунда.

В качестве глинозёмсодержащей (корундовой) добавки опробованы бой шлифовальных кругов (кусковой материал) и продукт пылеулавливания, полученный при обработке шлифкругов. Химический состав отходов электрокорунда приведён в таблице 1.

Таблица 1

Химический состав отходов электрокорунда

При изготовлении первой серии образцов использовали бой шлифовальных кругов. Для лабораторных образцов составов 1 и 2 (табл. 2) корундовые отходы предварительно мололи в лабораторной барабанной мельнице до получения тонкой фракции (мельче 0,09 мм) в количестве не менее 90 %. В образцы составов 3 и 4 корундовую добавку вводили в виде тонкомолотой смеси совместного помола корунда со связующей глиной. Для получения совместного помола тонкомолотый корунд и молотую берлинскую глину (в соотношении 60:40) размалывали в мельнице в течение 20 часов. Для сравнения были изготовлены контрольные образцы, состав шихты которых соответствует составу шамотных изделий.

Таблица 2

Состав шихты и качественные показатели образцов первой серии

Результаты испытаний показали, что добавка отходов электрокорунда более предпочтительна в виде тонкомолотой смеси совместного помола с глиной. Механическая прочность образцов составов № 3 и 4 более чем в 2 раза превысила прочность контрольных образцов, значительно снизилась пористость, и улучшился химический состав.

При изготовлении второй серии образцов в качестве добавки использовали продукт пылеулавливания Челябинского абразивного завода, полученный при изготовлении шлифкругов.

Из таблицы 3 видно, что добавка пыли электрокорунда позволила увеличить содержание глинозёма в образцах на 7-12 %, повысить механическую прочность образцов более чем в 2 раза. Лучшие показатели по прочности имели образцы с добавкой 25 % пылевидных отходов. Однако при введении электрокорунда более 20 % (шихты № 4, 5, 6) повышается открытая пористость, наблюдается рост образцов в обжиге. Для продолжения исследований в промышленных условиях были рекомендованы составы № 1 и 2. Лабораторные образцы данных составов имели высокие качественные показатели, кроме того, применение пылевидных отходов не требует дополнительной переработки.

Таблица 3

Состав шихты и качественные показатели образцов второй серии

В цехе шамотных изделий (ЦШИ) огнеупорного производства в условиях существующей технологии было опробовано изготовление ковшевых и гнездовых изделий с добавкой в шихту пылевидных отходов электрокорунда. По технологической нитке № 3 формовочного отделения ЦШИ было изготовлено 15 т ковшевых изделий № 19 на основе аркалыкского шамота с добавкой 13 % пылевидного корунда. Дозирование порошков производили весовыми дозаторами, дозирование электрокорунда - вручную. Для повышения эффективности перемешивания формовочной массы цикл смешения увеличили на 3 минуты, и общий цикл подготовки формовочной массы составил 7 минут. Опытная масса была однородной, без коржей и окатышей.

Прессование сырца производили на коленно-рычажном прессе СМ-1085 в одногнездовой форме при 4 ударах штампа в минуту. Опытный полуфабрикат был плотно сформован, имел гладкие поверхности с чёткими углами и рёбрами, без посечек и трещин.

Опытные изделия обжигали в туннельной печи при 16 прогонках в сутки; максимальная температура обжигаt=1400 °C.

Введение отходов абразивного производства в шихту муллитокремнезёмистых ковшевых изделий позволило повысить содержание глинозёма в готовых изделиях на 3,5-4,5 %, повысить прочность изделий в 1,5-1,8 раза (табл. 4).

Таблица 4

Качественные показатели ковшевого кирпича

Изготовление опытных гнездовых изделий производили по технологической нитке изготовления фасонных изделий в формовочном отделении ЦШИ. Добавка корундовых отходов в шихту составила 16,7 %. Дозирование порошков глины и шамота в смеситель производили весовыми дозаторами, дозирование электрокорунда - вручную.

Прессование сырца производили на фрикционном прессе 4КФ-200. В процессе формования опытных изделий возникли трудности со съёмом сырца с пресса. Опытный полуфабрикат, соответствующий требованиям, был получен из массы влажностью 5,5-6 %, при 3-4 ударах штампа.

Опытные изделия обжигали в туннельной печи по режиму обжига шамотных изделий при 16 прогонках в сутки, максимальная температура обжига - 1380…1390 °С.

В таблице 5 представлены качественные показатели опытных гнездовых изделий. Для сравнения приведены показатели обычных шамотных гнездовых изделий, изготовленных в этот же период, и требования ТУ 1584-015-00188162-97 для марки МКРГ-45.

Таблица 5

Качественные показатели гнездового кирпича

Введение добавки пылевидных корундовых отходов в шихту шамотных гнездовых изделий позволило повысить содержание глинозёма в изделиях на 4 %, предел прочности при сжатии - на 4-15,5 Н/мм ², а также получить изделия, отвечающие требованиям ТУ для изделий марки МКРГ-45.