Камнелитейное производство
Ка́менное литьё (или петрургия; от др.-греч. pétros — камень и др.-греч. érgon — работа) — производство материалов и изделий путём литья из расплавов горных пород (таких, как базальт и диабаз) методом литья на промышленных предприятиях
| Камнелитейное производство | |
|---|---|
 | |
| Сделано из | горная порода |
| Метод изготовления | литьё |
Горные породы для камнелитейного производства — расплавы обладающие лучшими литейными и кристаллизационными свойствами, среди них преобладают магматические породы основного состава (диабазы, габбро-диабазы, базальты, андезитобазальты) и близкие к ним по валовому химическому составу метаморфические (амфиболиты, сланцы и др.) и осадочные (глины, пески и др.) образования.
Иногда в качестве сырья для литья и прессовки используются некоторые виды шлака, золы из промышленных отходов.
История
Каменное литьё в природе может осуществляться путём формовки расплавленной вулканической лавы.
Одно из первых производств по каменному литью было организовано во Франции.
В 1902 году в России лабораторные работы по подготовке промышленной технологии начал Ф. Ю. Левинсон-Лессинг.
Работами по искусственным каменным системам (металлургические и топливные шлаки, динас, шамот и другие огнеупоры, цементные клинкеры, керамика, абразивы, камни в стекле, неметаллические включения в стали и другие) в 1940-е годы руководил академик Д. С. Белянкин. Опыты по кристаллизации базальтовых стёкол для камнелитейщиков проводила Лаборатория Отдела экспериментальной петрографии ИГН АН СССР под руководством .
Камнелитейное производство — часть технической петрографии.
Получение и физико-химические свойства
Изделия из каменного литья используются в промышленности (в частности добывающей и металлургической, угольной и др.).
Каменное литьё получают в электродуговых или газовых печах. Процесс плавки каменного литья аналогичен плавке металла, температура плавления близкая. Для получения плотной структуры, камнелитые изделия проходят отжиг при плавном снижении температуры от 800 до 200 °С. Поэтому производство каменного литья является более энергоёмким процессом чем, например, производство стали.
Есть два основных типа каменного литья — износостойкое и термостойкое, У термостойкого литья чуть ниже физико-механические свойства, но оно может работать при температурах до 800 °С (износостойкое — при температурах до 400 °С).
Физико-механические свойства каменного литья[источник не указан 2686 дней]:
| Показатель | Износостойкое каменное литье | Термостойкое каменное литье | Серый чугун | Огнеупорный бетон |
|---|---|---|---|---|
| Объёмная масса, кг/м³ | 2900—3000 | 2800—2900 | 7200 | 1990 |
| Водопоглощение, % | 0,13 | 0,70 | — | 10,1 |
| Предел прочности при сжатии, МПа | 250—500 | 100—260 | 500 | 44,4 |
| Предел прочности при изгибе, МПа | 30—50 | 10—30 | 280 | 3,6 |
| Ударная вязкость, кДж/м² | 1,25 | 1,06 | 3 | 1,2 |
| Модуль упругости, ГПа | 100,6 | 43,7 | 120,0 | 18,0 |
| Теплопроводность, Вт/(м⋅°C) при 200 °С | 1,52 | 1,07 | 51 | 0,83 |
| Удельная теплоёмкость, кДж/(кг⋅°C) при 200 °С | 0,77 | 0,67 | 0,46 | 0,79 |
| Температурный коэффициент линейного расширения, 1/°С | 83,0 | 60,0 | 132 | 21 |
| Коэффициент истираемости, кг/м² | 1,0 | 1,4 | — | — |
Стойкость каменного литья в кислотах и щелочах[источник не указан 2686 дней]:
| Наименование кислоты | Износостойкое каменное литье | Термостойкое каменное литье |
|---|---|---|
| H2SO4 (конц.) | 97 | 92 |
| HCl (конц.) | 90 | 80 |
| HCl (раствор 20 %) | 94 | не иссл. |
| CH3COOH (конц.) | 97 | не иссл. |
| HNO3 (раствор 56 %) | 95 | не иссл. |
| H3PO4 (раствор 85 %) | 95 | не иссл. |
| HF (раствор 45 %) | 40 | не иссл. |
| NaOH (раствор 20 %) | 95 | не иссл. |
| NaOH (раствор 20 %) | 87 | не иссл. |
| KON (раствор 20 %) | 98 | не иссл. |
| KON (раствор 40 %) | 95 | не иссл. |
| KON (раствор 50 %) | 85 | не иссл. |
Применение и эксплуатационные свойства
- Высокая стойкость к абразивному износу: поскольку каменное литьё имеет 7—8-ю группу твёрдости по шкале Мооса (фактически уступает по этому показателю только алмазу и корунду), то его износостойкость значительно превышает все стали, включая марганцовистую, чугуны (в том числе износостойкие хромистые), резины, пластмассы и др.
- Высокая химическая стойкость к большинству промышленно применяемых кислот и щелочей, за исключением плавиковой кислоты.
- Механические свойства ниже, чем у стали и чугуна, однако достаточны для того, чтобы каменное литьё работало в качестве несущего материала и качественно выполняло свои защитные функции.
- Низкая теплопроводность и низкий коэффициент линейного расширения. Придаёт определённые .
- Плотность каменного литья 2,8—2,9 г/см³, то есть в 2,7 раза меньше, чем у стали, то есть чтобы зафутеровать одну и ту же площадь, каменного литья нужно в 2,7 меньше по весу, чем, например, стали. То есть в дополнение к техническим свойствам каменного литья добавляется экономическая целесообразность его применения.
- Есть также ряд специальных свойств: это низкое водонасыщение, электроизоляционные свойства, а также то, что каменное литьё не подвержено старению (то есть его свойства со временем не изменяются) и не образует радиоактивной пыли при взаимодействии с радиоактивными веществами
Термостойкое литьё по своим характеристикам может выдерживать до 800 °С не менее 40 циклов «нагрев — охлаждение» (по производственным данным — в 3—4 раза больше[источник не указан 807 дней]). Это выгодно отличает термостойкое каменное литьё от большинства огнеупорных материалов.
Обладая вышеперечисленными свойствами, каменное литьё нашло широкое применение в промышленности, из него изготавливаются трубы и отводы для изготовления и футеровки пульпо-, шламо-, золопроводов диаметром до 1220 мм. Срок службы таких трубопроводов, зафутерованных изнутри каменным литьём, увеличивается в 5—7 раз. В таблице приведены сравнительные данные стойкости между металлическими трубами и трубами, футерованными каменным литьём[источник не указан 2686 дней]. Стыки между патрубками замазываются специальной замазкой, наполнителем которой является кислотоупорный порошок — размол каменного литья.
| Вид производства, характеристика породы | Срок службы металлической трубы, лет | Срок службы футерованной трубы, лет |
|---|---|---|
| Железные руды и их шламы | 1—2,5 | не менее 10 |
| Кварцевые пески | до 2 | не менее 7 |
| Медно-цинковые соединения | до 2 | не менее 8 |
| Золы ТЭЦ | 1—2 | 20—25 |
Кроме того, из каменного литья изготавливаются:
- Трубы и отводы для подачи сыпучих материалов. В местах, где идёт пневмоподача сыпучих материалов (которые обычно очень абразивные и подаются на больших скоростях), каменное литьё надёжно защищает основную трубу (или отвод) от износа, соответственно трубопровод надёжно работает без свищей и аварий. Такие трубы используют не только заводы по производству цемента, нерудных материалов, стекольные заводы, предприятия стройиндустрии, но и добывающие и металлургические комбинаты.
- Камнелитые желоба используются для гидросмыва золы, окалины, шлаков, в основном внутри помещений. Их используют угольные ТЭЦ, металлургические комбинаты, обогатительные фабрики.
- Плитка из каменного литья. В основном применяется для футеровки бункеров, течек, газоходов, очистителей, каналов, также используется для выкладки желобов, полов, футеровки различного оборудования. Укладывается на специальный раствор или специальный клей, щели промазываются кислотоупорной замазкой.
- Эффективно применение камнелитых мультициклонов в системах газоочистки агломерационных фабрик.
- Термостойкое каменное литьё используется в основном для футеровки рамп коксохимического производства. Оно создаётся из специального расплава на основе доломита. Выдерживает более 50 термоциклов. Базальтовое литьё выдерживает 25 термоциклов.
Примечания
- Обручев В. В. Каменное литьё // Вестник знания. — 1934. — № 5. — С. 316—317.
- Индустриальное сырьё Архивная копия от 19 ноября 2018 на Wayback Machine // Большая Российская энциклопедия.
Литература
- Базальтовая вата: история и современность. — Пермь: Изд-во ИИЕТ РАН, 2003. — 124 с.
- Гинзберг А., Обручев В. В., Осипов М., Семёнов Ф. Первая электропечь для плавки диабаза должно положить начало мощной ленинградской петрургии // Техника. — 1933, 21 апреля. — № 37 (184).
- Липовский И. Е. Камнелитейное производство. — М., 1965.
- Липовский И. Е., Дорофеев В. А. Основы петрургии. — М. : Металлургия, 1972. — 319 с.
- Обручев В. В. Библиография по каменному литью // Минеральное сырьё. — 1933. — № 10. — С. 76-78.
- Обручев В. В. Свойства каменного литья // Новости техники. — 1932. — № 10. — С. 186.
- Обручев В. В. Применение изделий из каменного литья // Минеральное сырьё. — 1933. — № 10. — С. 67—68.
- Обручев В. В. Новый путь использования камня // Наука и техника. — 1933. — № 22.
- Пеликан А. Плавленые камни. Производство и использование в промышленности. — М., 1959.
- Печенкин И. Г. Начала отечественной петрургии // Базальтовые технологии. — 2013. — № 3. — С. 16—25.
- Печенкин И. Г. Становление петрургии в СССР (1920—1940-е гг.) // Вопросы истории естествознания и техники. — 2016. — Т. 37. — № 2. — С. 251—268.
- Чуйко А. В. Искусственные камни. — М. : Московский рабочий. — 197, [3] с. : ил. — 8000 экз. — УДК 671.16(G).
- Петрургия // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Камнелитейное производство, Что такое Камнелитейное производство? Что означает Камнелитейное производство?
Ka mennoe lityo ili petrurgiya ot dr grech petros kamen i dr grech ergon rabota proizvodstvo materialov i izdelij putyom litya iz rasplavov gornyh porod takih kak bazalt i diabaz metodom litya na promyshlennyh predpriyatiyahKamnelitejnoe proizvodstvoSdelano izgornaya porodaMetod izgotovleniyalityo Gornye porody dlya kamnelitejnogo proizvodstva rasplavy obladayushie luchshimi litejnymi i kristallizacionnymi svojstvami sredi nih preobladayut magmaticheskie porody osnovnogo sostava diabazy gabbro diabazy bazalty andezitobazalty i blizkie k nim po valovomu himicheskomu sostavu metamorficheskie amfibolity slancy i dr i osadochnye gliny peski i dr obrazovaniya Inogda v kachestve syrya dlya litya i pressovki ispolzuyutsya nekotorye vidy shlaka zoly iz promyshlennyh othodov IstoriyaPrirodnye vulkanicheskie kapli bazalta Kamennoe lityo v prirode mozhet osushestvlyatsya putyom formovki rasplavlennoj vulkanicheskoj lavy Odno iz pervyh proizvodstv po kamennomu lityu bylo organizovano vo Francii V 1902 godu v Rossii laboratornye raboty po podgotovke promyshlennoj tehnologii nachal F Yu Levinson Lessing Rabotami po iskusstvennym kamennym sistemam metallurgicheskie i toplivnye shlaki dinas shamot i drugie ogneupory cementnye klinkery keramika abrazivy kamni v stekle nemetallicheskie vklyucheniya v stali i drugie v 1940 e gody rukovodil akademik D S Belyankin Opyty po kristallizacii bazaltovyh styokol dlya kamnelitejshikov provodila Laboratoriya Otdela eksperimentalnoj petrografii IGN AN SSSR pod rukovodstvom Kamnelitejnoe proizvodstvo chast tehnicheskoj petrografii Poluchenie i fiziko himicheskie svojstvaIzdeliya iz kamennogo litya ispolzuyutsya v promyshlennosti v chastnosti dobyvayushej i metallurgicheskoj ugolnoj i dr Kamennoe lityo poluchayut v elektrodugovyh ili gazovyh pechah Process plavki kamennogo litya analogichen plavke metalla temperatura plavleniya blizkaya Dlya polucheniya plotnoj struktury kamnelitye izdeliya prohodyat otzhig pri plavnom snizhenii temperatury ot 800 do 200 S Poetomu proizvodstvo kamennogo litya yavlyaetsya bolee energoyomkim processom chem naprimer proizvodstvo stali Est dva osnovnyh tipa kamennogo litya iznosostojkoe i termostojkoe U termostojkogo litya chut nizhe fiziko mehanicheskie svojstva no ono mozhet rabotat pri temperaturah do 800 S iznosostojkoe pri temperaturah do 400 S Fiziko mehanicheskie svojstva kamennogo litya istochnik ne ukazan 2686 dnej Pokazatel Iznosostojkoe kamennoe lite Termostojkoe kamennoe lite Seryj chugun Ogneupornyj betonObyomnaya massa kg m 2900 3000 2800 2900 7200 1990Vodopogloshenie 0 13 0 70 10 1Predel prochnosti pri szhatii MPa 250 500 100 260 500 44 4Predel prochnosti pri izgibe MPa 30 50 10 30 280 3 6Udarnaya vyazkost kDzh m 1 25 1 06 3 1 2Modul uprugosti GPa 100 6 43 7 120 0 18 0Teploprovodnost Vt m C pri 200 S 1 52 1 07 51 0 83Udelnaya teployomkost kDzh kg C pri 200 S 0 77 0 67 0 46 0 79Temperaturnyj koefficient linejnogo rasshireniya 1 S 83 0 60 0 132 21Koefficient istiraemosti kg m 1 0 1 4 Stojkost kamennogo litya v kislotah i shelochah istochnik ne ukazan 2686 dnej Naimenovanie kisloty Iznosostojkoe kamennoe lite Termostojkoe kamennoe liteH2SO4 konc 97 92HCl konc 90 80HCl rastvor 20 94 ne issl CH3COOH konc 97 ne issl HNO3 rastvor 56 95 ne issl H3PO4 rastvor 85 95 ne issl HF rastvor 45 40 ne issl NaOH rastvor 20 95 ne issl NaOH rastvor 20 87 ne issl KON rastvor 20 98 ne issl KON rastvor 40 95 ne issl KON rastvor 50 85 ne issl Primenenie i ekspluatacionnye svojstvaVysokaya stojkost k abrazivnomu iznosu poskolku kamennoe lityo imeet 7 8 yu gruppu tvyordosti po shkale Moosa fakticheski ustupaet po etomu pokazatelyu tolko almazu i korundu to ego iznosostojkost znachitelno prevyshaet vse stali vklyuchaya margancovistuyu chuguny v tom chisle iznosostojkie hromistye reziny plastmassy i dr Vysokaya himicheskaya stojkost k bolshinstvu promyshlenno primenyaemyh kislot i shelochej za isklyucheniem plavikovoj kisloty Mehanicheskie svojstva nizhe chem u stali i chuguna odnako dostatochny dlya togo chtoby kamennoe lityo rabotalo v kachestve nesushego materiala i kachestvenno vypolnyalo svoi zashitnye funkcii Nizkaya teploprovodnost i nizkij koefficient linejnogo rasshireniya Pridayot opredelyonnye Plotnost kamennogo litya 2 8 2 9 g sm to est v 2 7 raza menshe chem u stali to est chtoby zafuterovat odnu i tu zhe ploshad kamennogo litya nuzhno v 2 7 menshe po vesu chem naprimer stali To est v dopolnenie k tehnicheskim svojstvam kamennogo litya dobavlyaetsya ekonomicheskaya celesoobraznost ego primeneniya Est takzhe ryad specialnyh svojstv eto nizkoe vodonasyshenie elektroizolyacionnye svojstva a takzhe to chto kamennoe lityo ne podverzheno stareniyu to est ego svojstva so vremenem ne izmenyayutsya i ne obrazuet radioaktivnoj pyli pri vzaimodejstvii s radioaktivnymi veshestvami Termostojkoe lityo po svoim harakteristikam mozhet vyderzhivat do 800 S ne menee 40 ciklov nagrev ohlazhdenie po proizvodstvennym dannym v 3 4 raza bolshe istochnik ne ukazan 807 dnej Eto vygodno otlichaet termostojkoe kamennoe lityo ot bolshinstva ogneupornyh materialov Obladaya vysheperechislennymi svojstvami kamennoe lityo nashlo shirokoe primenenie v promyshlennosti iz nego izgotavlivayutsya truby i otvody dlya izgotovleniya i futerovki pulpo shlamo zoloprovodov diametrom do 1220 mm Srok sluzhby takih truboprovodov zafuterovannyh iznutri kamennym lityom uvelichivaetsya v 5 7 raz V tablice privedeny sravnitelnye dannye stojkosti mezhdu metallicheskimi trubami i trubami futerovannymi kamennym lityom istochnik ne ukazan 2686 dnej Styki mezhdu patrubkami zamazyvayutsya specialnoj zamazkoj napolnitelem kotoroj yavlyaetsya kislotoupornyj poroshok razmol kamennogo litya Vid proizvodstva harakteristika porody Srok sluzhby metallicheskoj truby let Srok sluzhby futerovannoj truby letZheleznye rudy i ih shlamy 1 2 5 ne menee 10Kvarcevye peski do 2 ne menee 7Medno cinkovye soedineniya do 2 ne menee 8Zoly TEC 1 2 20 25 Krome togo iz kamennogo litya izgotavlivayutsya Truby i otvody dlya podachi sypuchih materialov V mestah gde idyot pnevmopodacha sypuchih materialov kotorye obychno ochen abrazivnye i podayutsya na bolshih skorostyah kamennoe lityo nadyozhno zashishaet osnovnuyu trubu ili otvod ot iznosa sootvetstvenno truboprovod nadyozhno rabotaet bez svishej i avarij Takie truby ispolzuyut ne tolko zavody po proizvodstvu cementa nerudnyh materialov stekolnye zavody predpriyatiya strojindustrii no i dobyvayushie i metallurgicheskie kombinaty Kamnelitye zheloba ispolzuyutsya dlya gidrosmyva zoly okaliny shlakov v osnovnom vnutri pomeshenij Ih ispolzuyut ugolnye TEC metallurgicheskie kombinaty obogatitelnye fabriki Plitka iz kamennogo litya V osnovnom primenyaetsya dlya futerovki bunkerov techek gazohodov ochistitelej kanalov takzhe ispolzuetsya dlya vykladki zhelobov polov futerovki razlichnogo oborudovaniya Ukladyvaetsya na specialnyj rastvor ili specialnyj klej sheli promazyvayutsya kislotoupornoj zamazkoj Effektivno primenenie kamnelityh multiciklonov v sistemah gazoochistki aglomeracionnyh fabrik Termostojkoe kamennoe lityo ispolzuetsya v osnovnom dlya futerovki ramp koksohimicheskogo proizvodstva Ono sozdayotsya iz specialnogo rasplava na osnove dolomita Vyderzhivaet bolee 50 termociklov Bazaltovoe lityo vyderzhivaet 25 termociklov PrimechaniyaObruchev V V Kamennoe lityo Vestnik znaniya 1934 5 S 316 317 Industrialnoe syryo Arhivnaya kopiya ot 19 noyabrya 2018 na Wayback Machine Bolshaya Rossijskaya enciklopediya LiteraturaV Vikislovare est statya petrurgiya Bazaltovaya vata istoriya i sovremennost Perm Izd vo IIET RAN 2003 124 s Ginzberg A Obruchev V V Osipov M Semyonov F Pervaya elektropech dlya plavki diabaza dolzhno polozhit nachalo moshnoj leningradskoj petrurgii Tehnika 1933 21 aprelya 37 184 Lipovskij I E Kamnelitejnoe proizvodstvo M 1965 Lipovskij I E Dorofeev V A Osnovy petrurgii M Metallurgiya 1972 319 s Obruchev V V Bibliografiya po kamennomu lityu Mineralnoe syryo 1933 10 S 76 78 Obruchev V V Svojstva kamennogo litya Novosti tehniki 1932 10 S 186 Obruchev V V Primenenie izdelij iz kamennogo litya Mineralnoe syryo 1933 10 S 67 68 Obruchev V V Novyj put ispolzovaniya kamnya Nauka i tehnika 1933 22 Pelikan A Plavlenye kamni Proizvodstvo i ispolzovanie v promyshlennosti M 1959 Pechenkin I G Nachala otechestvennoj petrurgii Bazaltovye tehnologii 2013 3 S 16 25 Pechenkin I G Stanovlenie petrurgii v SSSR 1920 1940 e gg Voprosy istorii estestvoznaniya i tehniki 2016 T 37 2 S 251 268 Chujko A V Iskusstvennye kamni M Moskovskij rabochij 197 3 s il 8000 ekz UDK 671 16 G Petrurgiya Bolshaya sovetskaya enciklopediya v 30 t gl red A M Prohorov 3 e izd M Sovetskaya enciklopediya 1969 1978 V state ne hvataet ssylok na istochniki sm rekomendacii po poisku Informaciya dolzhna byt proveryaema inache ona mozhet byt udalena Vy mozhete otredaktirovat statyu dobaviv ssylki na avtoritetnye istochniki v vide snosok 20 oktyabrya 2024
