Строительство

Строительство. Ремонт. Стройматериалы

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Камнелитные изделия (бруски, плиты,  желоба) получают путем расплавления шихты из горных пород и соответствующих добавок к ним, отливки расплава в формы, кристаллизации изделия, отжига и охлаждения его.

Сырьем для их производства являются темноокрашенные магматические породы: диабаз, базальт и светлоокрашенные осадочные породы (доломит, мел и кварцевые пески). Плагиоклазы повышают кристаллизационную способность расплава, но повышают температуру плавления. Оливины и пироксены улучшают литьевые качества материала, но увеличивают хрупкость изделий и повышают температуру плавления.

Для понижения температуры плавления в шихту вводятся флюсующие вещества (плавиковый шпат 3%); для ускорения процессов кристаллизации при охлаждении расплава — тугоплавкие материалы: магнезит, хромит и хромитную руду, действующие как центры кристаллизации (затравки); для отбеливания расплава вводят оксид цинка в количестве 0,8%.

Для плавки шихты применяют шахтные, ванные, вращающиеся и электрические печи. Самыми распространенными являются  ванные печи. При отливке изделий расплавленный материал поступает в копильники, в которых создается запас однородной массы с температурой 1180 -  1250°С. Охлаждение расплава перед разливкой в формы необходимо для образования надлежащей структуры изделий и снижения усадочных дефектов (трещин, раковин). Далее расплав выливается в земляные, металлические или силикатные формы и остепенно охлаждается. Затем изделия подвергаются отжигу (медленному охлаждению) обычно в туннельных или камерных печах при температуре 800 - 900°С или в специальных печах. Отжиг способствует повышению деформативности, уничтожению температурных напряжений и увеличению сопротивляемости ударным нагрузкам.

Основные минералы, входящие в состав каменного литья, — это пироксены, плагиоклазы, оливин и магнетит. Камнелитные изделия (трубы, плитки) имеют однородную мелкокристаллическую структуру. Они имеют высокую твердость, морозо- и кислотостойкость, что обусловлено их большой плотностью (2900 - 3000 кг/м3) и малой пористостью не более 1,0 - 1,5% при замкнутых порах.

Изделия из каменного литья находят широкое применение для футеровки бункеров, течек, корпуса флотационных машин. Плитки из каменного литья с большим успехом заменяют металл, их используют для полов в цехах с агрессивными средами, при устройстве полов, в дорожном строительстве. Изделия из каменного литья применяются на химических заводах в качестве футеровки травильных ванн и отстойников.

Производство ИСК на основе каменного литья возможно, когда огнеупорный заполнитель объединяется с расплавом, после чего изделие формуется, а при необходимости и прессуется с последующим охлаждением до обычных температур. В другом случае,  заполнитель объединяется с холодным высокодисперсным сырьем (в присутствии какой-либо жидкой среды), после чего отформованные изделия подвергаются определенной термической обработке. Во время этой обработки сырьевая прослойка в отформованном изделии частично расплавляется и при охлаждении переходит в стеклокристаллическое состояние с цементирующими свойствами, фиксируя микро- и макроструктуру конгломерата на основе каменного литья.

Получаемый по обеим технологиям конгломерат характеризуется стеклокристаллической микроструктурой вяжущей части и контактного слоя между вяжущим веществом и заполнителем, существенно влияя на макроструктуру ИСК и его технические свойства.