Керамика из волластонита для литейных установок металлургической промышленностистатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 8 апреля 2022 г.
Аннотация:Реферат
В работе рассмотрены керамические материалы на основе порошков природного волластонита и изделия из них, которые могут быть использованы в качестве комплекту-ющих для металлургии цветных металлов.
Проведен сравнительный анализ порошков волластонита различных марок. Показа-но, что с целью снижения температуры спекания, повышения механической прочности пористой керамики, в шихту целесообразно вводить спекающие добавки. Спекание в присутствии добавок ускоряется за счет скольжения твердых частиц в расплаве, увеличе-ния площади контактов. Рассмотрены наиболее распространенные борсодержащие спе-кающие добавки – нитрид бора, аморфный бор, борная кислота, пентаборат аммония, а также специально приготовленный спёк, представляющий собой шлакообразный продукт конденсации борной кислоты и карбамида.
Рассмотрен эффективный способ повышения термостойкости керамики – введение в ее состав неорганических волокон. С применением неорганического волокна получена волластонитовая керамика в диапазоне плотности от 0,5 до 1,5 г/см3, с прочностью на сжатие (0,5 – 10) МПа.
Показано, что АО «ОНПП «Технология» им. А.Г. Ромашина» производит изделия различной формы и размеров, предназначенные для работы на установках литья алюми-ния. В основном это сменные керамические комплектующие, применяемые в качестве формообразующих, накопительных, транспортных и футеровочных элементов – керами-ческие вставки, переходные плиты, тепловые насадки различной конфигурации для установок горизонтального и вертикального литья, мостики-лотки, желоба различной конфигурации, футеровочные плиты, втулки, дюзы, поплавки-дозаторы для систем авто-матического регулирования уровня металла.
Abstract
The paper considers ceramic materials based on natural wollastonite powders and prod-ucts made from them, which can be used as components for metallurgy of non-ferrous and fer-rous metals. In JSC «ORPE «Technologiya» named after A. G. Romashin, Obninsk, technology of receiving ceramics from powders of a natural wollastonite is realized. The comparative analysis of wollastonit powders of various brands is carried out.
It is shown that for the purpose of decrease in sintering temperature, increases in mechan-ical durability of porous ceramics, sintering additives are entered into the slip. Agglomeration in the presence of additives accelerates due to sliding of firm particles in fusion, increases in the area of contacts. The most widespread sintering additives – boron nitride, amorphous boron, boric acid and pentaborat of ammonium are considered. It is established that additives of boric acid, boric anhydride, pentaborat provide the acceptable level of density and durability of ce-ramics, but have common fault – a high volatility. This shortcoming managed to be avoided, using as the sintering additive specially prepared baked material, the product of condensation of boric acid and a carbamide received at a temperature (300 – 350) °C with the subsequent grinding.
The effective way of increase in thermal stability of ceramics - introduction to its compo-sition of inorganic fibers is considered. With use of inorganic fiber the wollastonite based ce-ramics in the range of density from 0,5 to 1,5 g/cm3, with a durability on compression (0,5 – 10) MPa is received.
It is shown that JSC «ORPE «Technologiya» named after A. G. Romashin makes ceramic inserts, transitional plates, thermal nozzles of various form and standard sizes for installations of horizontal and vertical casting, transitional bridges trays, trenches of various configuration, plugs, nozzles of various standard sizes, floats batchers for systems of automatic control of level of metal.
Ключевые слова:
Волластонит, керамика, спекающие добавки, неорганические волокна, цветная ме-таллургия, алюминиевая промышленность
Keywords:
Wollastonite, ceramics, the sintering additives, inorganic fibers, non-ferrous metallurgy, ferrous metallurgy, the aluminum industry