RU2284976C1 - Method of production of the non-metallic casting - Google Patents
Method of production of the non-metallic casting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2284976C1 RU2284976C1 RU2005113639/03A RU2005113639A RU2284976C1 RU 2284976 C1 RU2284976 C1 RU 2284976C1 RU 2005113639/03 A RU2005113639/03 A RU 2005113639/03A RU 2005113639 A RU2005113639 A RU 2005113639A RU 2284976 C1 RU2284976 C1 RU 2284976C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metallic
- casting
- materials
- construction
- water
- Prior art date
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007713 directional crystallization Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract 2
- 230000005068 transpiration Effects 0.000 abstract 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 11
- 241001071864 Lethrinus laticaudis Species 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Natural products C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый способ относится к строительству и может быть применен при производстве монолитных неметаллических изделий для строительства сооружений.The proposed method relates to construction and can be applied in the production of monolithic non-metallic products for the construction of structures.
Известен способ получения неметаллических керамических изделий для строительства, при котором увлажненный состав из глины, кварцевого песка подают в формы, прессуют, извлекают изделия из формы, сушат их, а затем обжигают в печах при температуре выше 800°C (Дудеров И.Г., Матвеев Г.М., Суханова В.Б. Общая технология силикатов. - 4-е изд., перер. и доп. - М.: Стройиздат, 1987, с.272-407; Ягупов Б.А. Строительное дело. - М.: Стройиздат, 1988, с.33-41, 68-76). Недостатками применения известного способа является большая трудоемкость получения изделий, высокая стоимость, большие затраты энергии, недостаточная прочность и долговечность изделий.A known method of producing non-metallic ceramic products for construction, in which a moistened composition of clay, quartz sand is fed into a mold, pressed, removed from the mold, dried, and then burned in furnaces at temperatures above 800 ° C (Duderov I.G., Matveev G.M., Sukhanova V.B. General technology of silicates. - 4th ed., Rev. And add. - M.: Stroyizdat, 1987, p.272-407; Yagupov B.A. M .: Stroyizdat, 1988, p. 33-41, 68-76). The disadvantages of using the known method is the high complexity of obtaining products, high cost, high energy costs, insufficient strength and durability of the products.
Из известных наиболее близким по технической сущности является способ получения неметаллических отливок, включающий плавку неметаллических материалов и подачу расплава в форму, где материал затвердевает. Полученные отливки извлекают из формы, а затем подвергают их термообработке в печах. Так делают изделия из неорганического стекла, стеклокристаллических и керамических материалов. (Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение, 1980, с.463-469). Однако этот способ трудоемкий, не позволяет получать дешевые изделия с высокой прочностью и твердостью.Of the known closest in technical essence is a method for producing non-metallic castings, including melting non-metallic materials and feeding the melt into a mold where the material hardens. The resulting castings are removed from the mold, and then subjected to heat treatment in furnaces. So do products from inorganic glass, glass and ceramic materials. (Lakhtin Yu.M., Leontiev V.P. Material Science, 1980, p. 463-469). However, this method is time-consuming, it does not allow to obtain cheap products with high strength and hardness.
Техническим результатом предлагаемого способа является упрощение получения неметаллических отливок с высокой прочностью и твердостью из малоценных материалов, снижение трудоемкости изготовления отливок, уменьшение затрат энергии, улучшение экологических условий.The technical result of the proposed method is to simplify the production of non-metallic castings with high strength and hardness from low-value materials, reducing the complexity of manufacturing castings, reducing energy costs, improving environmental conditions.
Предлагаемый способ получения неметаллической отливки заключается в том, что производят плавку неметаллических материалов и подачу расплава в форму. Отличается этот способ от известных способов тем, что неметаллические материалы после заполнения ими формы поливают водой, причем воду подают на отливку в таком количестве, чтобы вода успевала испаряться на охлаждаемой отливке.The proposed method for producing non-metallic castings consists in the fact that non-metallic materials are melted and the melt is fed into the mold. This method differs from the known methods in that non-metallic materials are filled with water after filling the molds, and water is supplied to the casting in such an amount that the water has time to evaporate on the cooled casting.
Такое сочетание новых признаков с известными позволяет получать из малоценных неметаллических материалов, например ваграночных шлаков, изделия с высокой прочностью и твердостью, без затрат энергии на термообработку отливок в печах.This combination of new and well-known features makes it possible to obtain products with high strength and hardness from low-value non-metallic materials, such as cupola slag, without the expense of energy for heat treatment of castings in furnaces.
Способ осуществляется следующим образом. Жидким расплавом, содержащим неметаллические материалы, например, до 55% SiO2, до 60% Al2O3, до 25% CaO, до 10% FeO, до 5% MnO, заполняют форму, и неметаллические материалы после заполнения ими формы поливают водой. Воду подают на отливку в таком количестве, чтобы вода успевала испарятся на охлаждаемой отливке. Такое охлаждение неметаллической отливки позволяет создавать направленную кристаллизацию материала и получать мелкозернистую плотную структуру. Достигаются показатели высокой прочности, твердости и износостойкости неметаллического материала без последующей термообработки отливки в печи, когда обычно расходуется много топлива или энергии. Подача воды на охлаждаемую отливку импульсами по мере ее испарения и в разные места отливки позволяет создавать равномерную, плотную мелкозернистую, прочную структуру при разностенной отливке. Отливки можно охлаждать в форме, подавая воду к горячей поверхности отливки через каналы в форме, или поливая горячую отливку водой после разрушения формы или извлечения отливки из формы. Формы могут быть песчаными, разрушаемыми, металлическими, из огнеупорных материалов и изделий, разъемными, вытряхными. Полив водой может производиться на все поверхности неметаллической отливки или на те поверхности, где требуется достигать высокой прочности и твердости материала.The method is as follows. A liquid melt containing non-metallic materials, for example, up to 55% SiO 2 , up to 60% Al 2 O 3 , up to 25% CaO, up to 10% FeO, up to 5% MnO, fill the mold, and non-metallic materials are filled with water after filling the mold . Water is supplied to the casting in such an amount that the water has time to evaporate on the cooled casting. Such cooling of non-metallic castings allows you to create directional crystallization of the material and to obtain a fine-grained dense structure. The indicators of high strength, hardness and wear resistance of non-metallic material are achieved without subsequent heat treatment of the casting in the furnace, when a lot of fuel or energy is usually consumed. The water supply to the cooled casting by pulses as it evaporates and to different places of the casting allows you to create a uniform, dense fine-grained, strong structure with a difference casting. The castings can be cooled in the mold by supplying water to the hot surface of the casting through the channels in the mold, or by pouring water on the hot casting after breaking the mold or removing the casting from the mold. Forms can be sandy, destructible, metal, from refractory materials and products, demountable, discontinuous. Watering can be carried out on all surfaces of non-metallic castings or on those surfaces where it is required to achieve high strength and hardness of the material.
Предложенный способ позволяет получать прочные неметаллические отливки для строительных конструкций, в частности фундаментные плиты, опоры для технических сооружений, тумбы, постаменты.The proposed method allows to obtain durable non-metallic castings for building structures, in particular foundation slabs, supports for technical structures, pedestals, pedestals.
Пример выполнения способа получения неметаллической отливки.An example of a method for producing non-metallic castings.
В газовой вагранке на холостой огнеупорной колоше, содержащей куски графита (боя электродов дуговых электропечей), высокоглиноземистых и шамотных изделий, известняка, на газообразном топливе - природном газе плавили чугун. В процессе плавки получали жидкий металл и шлак, которые вытекали из шахтной печи - вагранки через переходную летку в теплоизолированный, футерованный огнеупорами копильник - форму. Металл скапливался в нижней части копильника - формы, а шлак находился на поверхности металла. Через нижнюю летку жидкий металл выпускали в ковш и заливали этим металлом отдельно стоящие формы, получая чугунные отливки. Форма и емкость копильника - формы была такими, чтобы после заполнения копильника шлаком получалась бы заданная по форме и объему неметаллическая отливка. Плавка чугуна и шлака продолжалась до требуемого заполнения копильника - формы жидким шлаком. Жидкий металл полностью выпускали из копильника - формы, плавку прекращали и полученную неметаллическую отливку охлаждали поливом воды, причем на неметаллические материалы подавали воду в таком количестве, чтобы вода успевала испаряться на охлаждаемой отливке. Для того, чтобы удовлетворялось это условие, количество подаваемой воды уменьшали по мере охлаждения отливки. Воду начинали подавать на отливку при температуре на ее поверхности 900-1100°C, а заканчивали подачу воды при температуре на поверхности отливки 300-400°C. При этих условиях не происходило образование трещин в отливке, а структура неметаллической отливки получалась плотной и мелкозернистой. Прочность и твердость неметаллической отливки была выше инструментальной стали (той стали, из которой делают зубила пневматических молотков). Состав шлака, из которого получали неметаллические отливки, был следующий: до 45% SiO2, до 40% Al2O3, до 10% CaO, до 5% FeO, причем состав шлака можно было изменять путем изменения состава шихты и холостой огнеупорной колоши в зависимости от требований к неметаллической отливке.In a gas cupola on an idle refractory cone containing pieces of graphite (a battle of electrodes of arc electric furnaces), high alumina and chamotte products, limestone, cast iron was smelted on gaseous fuel - natural gas. During the smelting process, liquid metal and slag were obtained, which flowed out of a shaft furnace — cupola cups through a transitional notch into a heat-insulated storage box lined with refractories — a mold. The metal accumulated in the lower part of the piggy bank - shape, and the slag was on the surface of the metal. Through the lower notch, the liquid metal was released into the ladle and freestanding molds were poured with this metal to obtain cast iron castings. The shape and capacity of the piggy bank - the form was such that after filling the piggy bank with slag, a nonmetallic casting specified in shape and volume would be obtained. Melting of pig iron and slag continued until the required filling of the piggy bank - a form of liquid slag. The liquid metal was completely discharged from the piggy bank — the molds were stopped, the resulting non-metallic casting was cooled by watering, and water was supplied to non-metallic materials in such a quantity that the water had time to evaporate on the cooled casting. In order to satisfy this condition, the amount of water supplied was reduced as the casting cools. Water began to be supplied to the casting at a temperature on its surface of 900-1100 ° C, and water supply was completed at a temperature on the surface of the casting of 300-400 ° C. Under these conditions, cracking did not occur in the casting, and the structure of the nonmetallic casting turned out to be dense and fine-grained. The strength and hardness of non-metallic castings were higher than tool steel (the steel from which the chisels of pneumatic hammers are made). The composition of the slag from which non-metallic castings were obtained was as follows: up to 45% SiO 2 , up to 40% Al 2 O 3 , up to 10% CaO, up to 5% FeO, and the composition of the slag could be changed by changing the composition of the charge and the blank refractory spike depending on the requirements for non-metallic casting.
Полученные из ваграночного шлака неметаллические отливки служили опорами, используемыми при строительстве дачных домов.Non-metallic castings obtained from cupola slag served as supports used in the construction of country houses.
Меняя внутреннюю форму копильников - форм, можно получать разнообразные отливки, например, цилиндры, кубы, параллелепипеды, усеченные пирамиды и конусы, а также отливки сложной геометрической формы.Changing the internal shape of piggy banks - forms, you can get a variety of castings, for example, cylinders, cubes, parallelepipeds, truncated pyramids and cones, as well as castings of complex geometric shapes.
Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств.The proposed method provides a technical effect and can be carried out using means known in the art.
Предлагаемый способ по сравнению с известными позволяет в 1,7-3,6 раза уменьшить трудоемкость изготовления неметаллических отливок, повысить прочность, твердость и долговечность отливок в 2,3-3,4 раза, снизить в 2-3 раза расход энергии, улучшить качество изделий. Процесс - экологически чистый и простой в выполнении. Если учесть, что обычно ваграночный шлак не используется, его выбрасывают, загрязняя окружающую среду, то полезное использование шлака для производства неметаллических отливок предложенным способом дает большой экономический эффект.The proposed method in comparison with the known allows 1.7-3.6 times to reduce the complexity of manufacturing non-metallic castings, increase the strength, hardness and durability of castings by 2.3-3.4 times, reduce energy consumption by 2-3 times, improve quality products. The process is environmentally friendly and easy to perform. If you consider that cupola slag is usually not used, it is thrown away, polluting the environment, then the beneficial use of slag for the production of non-metallic castings by the proposed method gives a great economic effect.
Кроме отливок для строительных конструкций, предложенным способом можно получать отливки для гидротехнических сооружений, химического и размольного оборудования.In addition to castings for building structures, the proposed method can produce castings for hydraulic structures, chemical and grinding equipment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005113639/03A RU2284976C1 (en) | 2005-05-04 | 2005-05-04 | Method of production of the non-metallic casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005113639/03A RU2284976C1 (en) | 2005-05-04 | 2005-05-04 | Method of production of the non-metallic casting |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2284976C1 true RU2284976C1 (en) | 2006-10-10 |
Family
ID=37435559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005113639/03A RU2284976C1 (en) | 2005-05-04 | 2005-05-04 | Method of production of the non-metallic casting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2284976C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454385C2 (en) * | 2010-10-07 | 2012-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") | Method of producing non-metal casting |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0235909B1 (en) * | 1986-02-04 | 1990-07-18 | Stemcor Corporation | Near net shape fused cast refractories and process for their manufacture by rapid melting/controlled rapid cooling |
| US5028572A (en) * | 1986-02-04 | 1991-07-02 | The Carborundum Company | Near net shape fused cast refractories and process for their manufacture by rapid melting/controlled rapid cooling |
-
2005
- 2005-05-04 RU RU2005113639/03A patent/RU2284976C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0235909B1 (en) * | 1986-02-04 | 1990-07-18 | Stemcor Corporation | Near net shape fused cast refractories and process for their manufacture by rapid melting/controlled rapid cooling |
| US5028572A (en) * | 1986-02-04 | 1991-07-02 | The Carborundum Company | Near net shape fused cast refractories and process for their manufacture by rapid melting/controlled rapid cooling |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ПОПОВ О.Н. и др. Производство и применение плавленолитых огнеупоров. - М.: Металлургия, 1985, с.65,66. ЛАХТИН Ю.М. ЛЕОНТЬЕВА В.П. Материаловедение. 1980, с.463-469. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454385C2 (en) * | 2010-10-07 | 2012-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") | Method of producing non-metal casting |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102744394B (en) | Flow control device for tundish of slab continuous caster and deslagging method thereof | |
| CN102744393B (en) | Tundish flow control device for slab casting machine, preparation method thereof and slagging method using tundish flow control device | |
| CN101700572B (en) | Method for building container bottom of carbon-containing molten steel container | |
| CN111910118A (en) | Method for forming nodular cast iron flywheel for high-power diesel engine | |
| CN101148364A (en) | Fire resistive material for desulfurization spray gun and producing technique for the desulfurization spray gun | |
| CN103288460A (en) | Casting material for prefabricating burner block of annular heating furnace | |
| CN111113637B (en) | A combined turbulence controller for continuous casting of profiled blanks and a preparation method thereof | |
| CN101767197A (en) | Method for pouring steel ladle working lining | |
| CN109797261B (en) | High-performance main iron ditch that can be quickly repaired and its preparation method and construction method | |
| RU2284976C1 (en) | Method of production of the non-metallic casting | |
| CN105908071B (en) | A kind of alloy material of bimetal liquid composite casting sand mold shaping manufacture tup and the manufacture method of bimetal liquid composite hammer head | |
| CN108745508A (en) | Ceramet composite hammer head and its manufacturing method | |
| CN103302259B (en) | Continuous-casting tundish slag stopping dam and manufacturing method thereof | |
| CN111113638B (en) | Preparation method of low-cost long-service-life slab continuous casting tundish turbulator | |
| US4605055A (en) | Method and apparatus for casting ferroalloys and slags in moulds having a large ratio of mould mass to cavity size | |
| CN111113635B (en) | A composite turbulence controller for slab continuous casting tundish | |
| CN2905275Y (en) | Liner of molten steel container and molten iron container | |
| CN113930577A (en) | Maintenance method for converter lining in later furnace life | |
| RU2454385C2 (en) | Method of producing non-metal casting | |
| CN113843411B (en) | Low-cost composite dry material working lining for two-flow plate blank continuous casting tundish and construction method | |
| CN100348546C (en) | Method for preparing middle ladle dry vabrative material | |
| CN201381330Y (en) | Working lining of hot-metal swinging stem bar | |
| CN101020610A (en) | Poured material for foundry ladle bottom and its pouring process and mold | |
| CN103273011A (en) | Production technology for thin-walled piston body | |
| CN113333724A (en) | Square-round steel ladle and refractory material building method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070505 |