Каменное литье производят путем плавления шихты из различных пород камня. Сырьем для отливок служат вулканические породы (диабаз, базальт) или другие нерудные материалы (кварцевый песок, доломит). Для футеровки агрессивных и высокотемпературных агрегатов используют горные породы.
Изготовление плитки и фасонных изделий для
В результате отливка получает плотное, однородное, кристаллическое строение, что определяет ее высокие механические характеристики. Каменная шихта из осадочных пород (доломита, известняка) и металлических шлаков дает отливки белого цвета. Вулканические породы (диабаз, базальт) придают изделиям темный цвет.
Производители
Технология камнелитного производства позволяет изделиям из него превосходить природные качества каменного сырья. За счет отжига и отпуска пористость не превышает 1-3%, что обеспечивает водонепроницаемость и стойкость к низким температурам. Высокую механическую прочность дает плотность литья, достигающая 3000 кг/м.
Для решения задачи защиты агрегатов от агрессивного воздействия (футеровки) применяют два типа изделий. Износостойкие узлы лучше противостоят абразивному воздействию, хорошо сопротивляются агрессивным средам, но до +150 °С. Термостатическое литье сохраняет стойкость к химическому составу рабочей среды до +900 °С, однако менее устойчиво к механическому воздействию.
Чаще всего футеруют трубы, циклоны и отводы. В процессе вкладыш помещается в металлическую трубу, а пространство между трубой и вкладышем заполняется специальным раствором.
Правильный подбор каменной футеровки позволяет получить следующие выгоды:
Экономический эффект от применения данного вида футеровки ощутимо улучшит финансовые показатели.
Сочетание химического состава, технологии изготовления, благодаря которой каменные отливки приобретают однородную кристаллическую структуру, а также плотность придают изделиям ряд уникальных свойств. Они не теряют свои качества со временем и после радиоактивного облучения при разрушении не образуют радиоактивной пыли.
Твердость базальтового литья занимает 3-е место по шкале Мооса (до 8 баллов) после корунда и алмаза. Плотность плит и других изделий из камня ниже, чем у конструкционных сталей, и использование их в качестве несущих элементов ограничено. Кроме того, они хрупкие и ударные нагрузки держат хуже металла.
Однако среди огнеупоров их физические преимущества неоспоримы.
Показатель |
|
Шамот-ный кирпич |
Огнеупо-рный бетон |
|
Износо. |
Термо. |
|||
Объемная масса, кг/м3 |
2900-3000 |
2800-2900 |
2000 |
1990 |
Водопоглощение, % |
0,13 |
0,7 |
11,0 |
10,1 |
Предел прочности при сжатии, МПа |
250 |
200 |
23 |
44 |
Предел прочности при изгибе, МПа |
30 |
20 |
5,6 |
3,6 |
Ударная вязкость, кДж/м2 |
1,25 |
1,06 |
- |
1,2 |
Модуль упругости, Мпа |
100630 |
43700 |
10000 |
18000 |
Коэффициент Пуассона |
0,25 |
0,24 |
- |
- |
Термостойкость, °С |
150 |
700 |
1047 |
1027 |
Теплопроводность, Вт/(м-С°), при 20°С |
1,52 |
1,07 |
1,0 |
0,83 |
Удельная теплоемкость кДж/ (кг-С°) при 20°С |
0,77 |
0,67 |
0,83 |
0,79 |
Температурный коэффициент линейного расширения, a-10-7 °С-1, в интервале 20-600 °С |
83 |
60 |
38 |
21 |
Износостойкость, г/см2 |
0,12 |
0,13 |
- |
- |
Таблица 1. Физические свойства огнеупоров
Пределы прочности и упругости почти в 10 раз лучше, чем у большинства материалов для
Низкое водопоглощение (табл. 1) придает стойкость к различным агрессивным средам. Камнелитная
Наименование кислоты |
Стойкость различных материалов, в % |
|
Износостойкое каменное литье |
Термостойкое каменное литье |
|
H2 SO4 (конц.) |
97 |
92 |
H Cl (конц.) |
90 |
80 |
H Cl (раствор 20 %) |
94 |
не |
CH3COOH (конц.) |
97 |
|
HNО 3 (р-р 56 %) |
95 |
|
H3PO4 ( |
95 |
|
HF ( |
40 |
|
NaОН ( |
95 |
|
NaОН ( |
87 |
|
КОН ( |
98 |
|
КОН ( |
95 |
не |
КОН ( |
85 |
не иссл. |
Таблица 2. Воздействие агрессивных сред на камнелитную облицовку
Из таблицы видно, что только водный раствор концентрацией 45% фтороводорода HF (плавиковая кислота) способен в 2,5 раза уменьшить стойкость базальтового литья.
Химическая инертность и низкое водопоглощение не образуют в
Светлое каменное литье обладает лучшими диэлектрическими свойствами, а темное можно улучшать, изменяя в нем содержание металлов.
Низкое изменение линейных размеров и скорости распространения тепла в изделиях делает их предпочтительными для теплоизоляции. Теплопроводность литья при температуре до 100°С не выше 1,24х103 м2 /ч, до 900°С близка к 3,22х103 м2 /ч.
В условиях работы на истирание износостойкость
Уникальные способности каменного литья противостоять физическому износу, работая при высоких температурах и химически активных средах, находят применение в различных производствах.
Камнелитная футеровка находит применение в следующих отраслях.
Правильно подобранная специалистами и качественно исполненная камнелитная футеровка быстро окупается и приносит ощутимую прибыль.
Производство представляет собой высокотехнологичный процесс, включающий несколько ключевых этапов, которые обеспечивают надежность и долговечность конечного продукта.
Этапы производства:
Подготовка исходного материала: производство начинается с подготовки исходного материала, который включает в себя каменные породы, такие как базальт. Эти материалы проходят процесс дробления и измельчения до необходимой фракции.
Плавка и формовка: измельченный материал подвергается плавке в специальных печах при температуре около 1300-1400 градусов Цельсия. Полученная расплавленная масса заливается в формы для создания труб различного диаметра и длины. Длина труб может варьироваться в зависимости от требований заказчика.
Охлаждение и термообработка: после формовки изделия проходят процесс постепенного охлаждения и термообработки для достижения необходимых физических и химических свойств. Это этап критически важен для обеспечения прочности и долговечности труб.
Футеровка труб: внутренняя поверхность стальных труб футеруется (покрывается) каменным литьем. Процесс включает нанесение слоя расплавленного каменного материала на внутреннюю поверхность трубы и его последующее равномерное распределение.
Контроль качества: на каждом этапе производства проводится строгий контроль качества. Готовые изделия проходят проверку на отсутствие дефектов, соответствие размерам и устойчивость к агрессивным воздействиям.
Соединение и финальная обработка: после проверки качества трубы готовы к соединению и финальной обработке, что включает обработку краев для обеспечения надежного соединения при монтаже.