Kiven valu

Kivivalu ( toisesta kreikasta Petrurgia . pétros  - kivi ja muu kreikka. érgon  - työ) - materiaalien ja tuotteiden valmistus valamalla kivisulaista (kuten basaltista ja diabaasista ) valamalla teollisuusyrityksissä [1]

Kivivalutuotannossa käytettävät kivet ovat sulatteita, joilla on paremmat valu- ja kiteytysominaisuudet, mukaan lukien peruskoostumukselliset magmaiset kivet (diabaasit, gabrodiabaasit, basaltit, andesiittibasaltit) ja niitä kemialliselta koostumukseltaan lähellä olevia metamorfisia kiviä (amfiboliitit, liuskeet) jne.) ja sedimenttimuodostelmia (savet, hiekka jne.) [2] .

Joitakin kuonatyyppejä , teollisuusjätteen tuhkaa , käytetään joskus raaka-aineena valussa ja puristamisessa .

Historia

Kivivalu luonnossa voidaan suorittaa valamalla sulaa vulkaanista laavaa .

Yksi ensimmäisistä kivenvaluteollisuudesta perustettiin Ranskassa.

Vuonna 1902 Venäjällä aloitti F. Yu. Levinson-Lessing laboratoriotyöt teollisuustekniikan valmistelemiseksi .

Akateemikko D. S. Belyankin johti tekokivijärjestelmien (metallurgiset ja polttoainekuonat, dinaat, fireclay ja muut tulenkestävät aineet, sementtiklinkkerit, keramiikka, hankausaineet, lasikivet, ei-metalliset sulkeumat teräksessä ja muut) työskentelyä 1940-luvulla . Kokeita basalttilasien kiteyttämisestä kivivalajille suoritti Neuvostoliiton tiedeakatemian IGN:n kokeellisen petrografian osaston laboratorio A. I. Tsvetkovin johdolla .

Petrurgia

Kivivalutuotteita käytetään teollisuudessa (erityisesti kaivos- ja metallurgiassa , kivihiilessä jne.).

Kivivalu valmistetaan valokaari- tai kaasuuuneissa. Kivenvalun sulatusprosessi on samanlainen kuin metallin sulatus, sulamispiste on lähellä. Tiheän rakenteen saamiseksi kivivaletut tuotteet hehkutetaan alentamalla lämpötilaa asteittain 800 °C:sta 200 °C:seen. Siksi kiven valun valmistus on energiaintensiivisempi prosessi kuin esimerkiksi teräksen valmistus.

Kiven valun tärkeimmät fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet on esitetty taulukossa nro 1 ja tiedot kestävyydestä aggressiivisissa ympäristöissä taulukossa 2.

Kivivaluja on kahta päätyyppiä - kulutusta kestävä ja lämmönkestävä . Lämmönkestävällä valulla on hieman huonommat fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet, mutta se voi toimia jopa 800 °C:n lämpötiloissa (kulumista kestävä - jopa 200 °C:n lämpötiloissa). °C).

Kiven valun fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet :

Indeksi Kulutusta kestävä kivivalu Lämmönkestävä kivivalu Harmaa valurauta Tulenkestävä betoni
Irtopaino, kg/m³ 2900-3000 2800-2900 7200 1990
Veden imeytyminen, % 0.13 0,70 -- 10.1
Puristuslujuus, MPa 250-500 100-260 500 44.4
Taivutuslujuus, MPa 30-50 10-30 280 3.6
Iskulujuus, kJ/m² 1.25 1.06 3 1.2
Kimmomoduuli, MPa 100630 43700 120 000 18 000
Lämmönjohtavuus, W/(m-0С), 200°С 1.52 1.07 51 0,83
Ominaislämpökapasiteetti, kJ/(kg-0С) lämpötilassa 200°С 0,77 0,67 0,46 0,79
Lineaarisen laajenemisen lämpötilakerroin, A-10 83,0 60,0 132 21
Kulutuskerroin, kg/m² 1.0 1.4 -- --

Kiven valun kestävyys hapoissa ja emäksissä :

Hapon nimi Kulutusta kestävä kivivalu Lämmönkestävä kivivalu
H2SO4 ( väk . ) 97 92
HCl (väk.) 90 80
HCl (liuos 20 %) 94 ei tutkimusta.
CH 3COOH (väk. ) 97 ei tutkimusta.
HNO 3 (liuos 56 %) 95 ei tutkimusta.
H 3 PO 4 (liuos 85 %) 95 ei tutkimusta.
HF (r-r 45 %) 40 ei tutkimusta.
NaOH (liuos 20 %) 95 ei tutkimusta.
NaOH (liuos 20 %) 87 ei tutkimusta.
KON (liuos 20 %) 98 ei tutkimusta.
KON (liuos 40 %) 95 ei tutkimusta.
KON (liuos 50 %) 85 ei tutkimusta.

Kivenvalun perusominaisuudet

  1. Korkea kulutuksenkestävyys. Koska kivivalulla on 7. - 8. kovuusryhmä Mohsin asteikolla (eli itse asiassa se on tässä indikaattorissa huonompi kuin timantti ja korundi), sen kulutuskestävyys ylittää merkittävästi kaikki teräkset, mukaan lukien mangaani, valuraudat (mukaan lukien CCH). ), kumia, muovia ja kaikkea muuta.
  2. Korkea kemiallinen kestävyys useimpia teollisesti käytettyjä happoja ja emäksiä vastaan, fluorivetyhappoa lukuun ottamatta .
  3. Mekaaniset ominaisuudet ovat alhaisemmat kuin teräksellä ja valuraudalla , mutta ne ovat riittävät, jotta kivivalu toimii kantajamateriaalina ja hoitaa suojatehtävänsä tehokkaasti.
  4. Alhainen lämmönjohtavuus ja pieni lineaarilaajenemiskerroin. Antaa tiettyjä lämmöneristysominaisuuksia .
  5. Kivivalutiheys on 2,8-2,9 g/cm3 eli 2,7 kertaa pienempi kuin teräksen eli saman alueen vuoraamiseksi kiven valu tarvitsee 2,7 vähemmän painoa kuin esimerkiksi teräs. Eli kiven valun teknisten ominaisuuksien lisäksi lisätään sen käytön taloudellinen kannattavuus.
  6. On myös useita erikoisominaisuuksia: nämä ovat alhainen veden kyllästyminen, sähköeristysominaisuudet sekä se, että kivivalu ei ole alttiina vanhenemiselle (eli sen ominaisuudet eivät muutu ajan myötä) eikä muodosta radioaktiivista pölyä. vuorovaikutuksessa radioaktiivisten aineiden kanssa

Ominaisuuksiensa mukaan lämmönkestävä valu kestää jopa 800 ° C vähintään 40 lämmitys-jäähdytysjaksoa (ja itse asiassa tuotantotietojen mukaan tämä luku on 3-4 kertaa suurempi). Tämä erottaa lämmönkestävän kivivalun suotuisasti useimmista tulenkestävistä materiaaleista. Yllä mainituilla ominaisuuksilla kivivalu on löytänyt laajan sovelluksen teollisuudessa. Nimittäin:

Tuotantotyyppi, rodun ominaisuudet Metallin käyttöikä putket Alatunnisteiden käyttöikä. putket
Rautamalmit ja niiden limat 1-2,5 vuotta vähintään 10 vuotta
kvartsihiekkaa jopa 2 vuotta vähintään 7 vuotta
Kupari-sinkkiyhdisteet jopa 2 vuotta vähintään 8 vuotta
CHP:n tuhka 1-2 vuotta 20-25 vuotta vanha

Kivivalulla vuorattu putki on metalliputki, johon työnnetään 1 metrin pituiset kivivaluputket. Suuttimien väliset saumat peitetään erityisellä kitillä, jonka täyteaine on haponkestävä jauhe-hiomakivivalu.

Tällaisia ​​putkia eivät käytä vain tehtaat sementin, ei-metallisten materiaalien tuotantoon, lasitehtaat, rakennusteollisuuden yritykset, mutta myös kaivos- ja metallurgiset laitokset.

Se asetetaan erityiselle laastille tai erityiselle liimalle, halkeamat levitetään haponkestävällä kitillä.

Kirjallisuus

Muistiinpanot

  1. Obruchev V.V. Kivenvalu // Tiedote. 1934. Nro 5. S. 316-317.
  2. Teollisuuden raaka-aineet Arkistokopio 19.11.2018 Wayback Machinessa // Great Russian Encyclopedia.


Linkit