Способ переработки слитков электрокорунда на шлифзерно

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

Союз Советских

Соцналистнчесних . Республнк

<и>1002244 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 061081 (21) 3360656/22-02 (И) М.Кп.з

С 01 F 7/02 с присоединением заявки МВ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.0383. Бюллетень Мо 9 (ЗЗ) УДК 661.862. .222(088.8) Дата опубликования описания 070383.

В.В. Карлин, Е.И. Репнев, И.Г.:ГуляЬВ,.

А.М. Любомиров и Н.И. Фомкин г (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский -институт абразивов и шлифования

{71) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СЛИТКОВ

ЭЛЕКТРОКОРУНДА НА ШЛИФЭЕРНО

Изобретение относится к области абразивного производства и может быть использовано в производстве шлифзерна на плавленых корундовых материалах, преимущественно из нормального электрокорунда.

Нормальный электрокорунд, как исходный материал для производства шлифзерна получают в виде слитков восстановительной плавкой бокситов в дуговых электропечах. Расплав электрокорунда иэ печи сливают в изложницы, в которых кристаллизуются слитки. Полученйый слиток охлаждают, разбивают на куски и перерабатывают до шлифзериа. Прочность шлифзерна существенно зависит от способа переработки горячих слитков, а также от условий их охлаждения и кристаллизации.

Известны способы переработки слитков электрокорунда с предварительным охлаждением и. кристаллизаdheA расплава и последующей переработкой слитков на шлифзерно, например;

С охлаждением расплава в контакте с охлаждающими телами P1),, ° с охлаждением расплава путем слива его в ванну с перемешиваемым жидким металлом L2), с охлаждением глиноземистого или. глиноземциркониевого абразивного материала путем слива его расплава в

5 в расплав соли с последующим отделением соли от образива и его измельчением P3 ).

Известные способь1 переработки

-плавленого Электрокорунда не позволяют получить крупнокристалличес" кий электрокорунд с высокой прочностью зерен.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае" мому результату является способ переработки -слитков электрокорунда на шлифзерно, включающийвыдержку слитка в изложнице и вне ее (на воздухе) до полной кристаллизации материала слитка, охлаждения материала слитка водой, копровую разбивку слитка на куски и их дальнейшую переработку на шлифзерно j 4 j.

Недостатком способа является низкая прочность получаемого шлифзерна электрокорунда. Это обусловлено тем, что температура внутри крупных слитков (массой 5-25 т) длительное время сохраняется высокой (1000-2000 С), от контакта с водой слиток растрескивается, вода по

1002244

65 трещинам проникает до раскаленного материала, взаимодействуя с ним и ухудшая его структуру. Это умень- шает прочность шлифзерна. Кроме то- го, при водяном охлаждении раскаленных слитков требуется дополнительная производственная площадь со специальным оборудованием и оснащением для обеспечения безопасности персонала, поскольку при ох- лаждении водой слитки растрескиваются, происходит интенсивное параобразование, что ухудшает условия. труда обслуживающего персонала.

Исключение водяного охлаждения слитКоВ и кусков в производственных ус- 15 ловиях нецелесообразно из-эа необходимости существенного (семикратного) увеличения площади под остывающие слитки, Целью изобретения является по- щ вышенне прочности шлифзерна электрокорунда. Без увеличения производ" ственной площади под охлаждаемые слитки, Поставленная цель достигается 25 . тем, что по предложенному способу переработки слитков злектрокорунда на шлифэерно, включающему выдержку слитка в изложнице и вне ее до полной кристаллизации материала слитка, последующее охлаждение материала слитка последовательным воздействием воздуха и воды, копровую разбивку на куски осуществляют при о температуре внутри слитка 700-1200 С охлаждение кусков ведут воздействием воздуха до 500-600 C с последующим охлаждением водой, сушкой воздухом и дальнейшей переработки на шлифзерно.

Сущность способа заключается 40 в том, что при таком способе переработки электрокорунд из расплавленного состояния до температуры не выше 600 С охлаждают без воздействия на него водой, что сохраняет 45 его структуру и повышает прочность в шлифзерне, несмотря на последующее воздействие охлаждающей водой на куски, полученные при копровой разбивке слитков.

Ограничение температуры электрой корундс (500-600 С), при котором возможно водяное охлаждение беэ ухудшения прочности шлифзерна, подтверждено лабораторными исследованиями 55 по выявлению границы температуры, ниже которой условия охлаждения (воздействием воздуха или воды) уже не влияют существенно на прочность шлифэерна. 60, Ограничение температуры внутри слитка 700-1200 С обусловлено по верхнему пределу ограниченной термо стойкостью коправого оборудования, а по нижнему — необходимостью увеличения скорости охлаждения. Этот диапазон теМпературы распределен внутри слитка от его стенки к центру °

Ограничение температуры, при которой возможно водяное охлаждение электрокорунда (дс600 С), обеспечивает повышение прочности шлифзерна, а остальные отличительные признаки обеспечивают возможность ускоренного охлаждения, что исключает необходимость увеличения производственной площади под охлаждаемые слитки.

Поскольку в современном производстве нормального электрокорунда слитки различаются по массе (в основном от 18 до 25 тонн) „ то конкретные значения выдержек времени для воздушного и водяного охлаждения для различных по массе слитков определяются экспериментально в производственных условиях. Так как заявленный диапазон температур внутри слитка (700-1200"C) распределен от его стенки к центру и фиксировать конкретную температуру материала слитка невозможно, то ниже приводится пример выполнения заявляемого способа в .производственных условиях. ю

3.

Пример. Слиток массой 22 т выдерживали в изложнице 23 ч,вне изложницы на воздухе) 60 ч, разбивали (на копре) на куски, температура которых определялась визуально по их цветовой светимости и была в диапазоне

700-1200 С. Затем куски охлаждались естественным воздействием воздуха в течение 3,5 ч до потери светимости, после чего их охлаждали орошением водой 0,5 ч, просушивали воздухом в течение 0,1 ч н перерабатывали отобранную представительную пробу массой 4,8 кг на шлифэерно известным способом. Шлифэерно подвергали испытанию на прочность в зернистостях 40 и 125. В таблице представлены результаты испытаний опытного шлифзерна на прочность в сравнении с прочностью промышленного зерна тех же зернистостей. Увеличение прочности шлифзерна, полученного предлагаемым способом в промышленных условиях, в сравнении с прочностью промышленного зерна, выпускаемого известным способом, в зернистостях 40 и 125 составило соответственно 10 и 12%.

Предлагаемый способ позволяет получать шлифматериалы с повышенной (в. среднем на 10Ъ) прочностью беэ увеличения производственной площади под охлаждаемые слитки.

Ожидаемый экономический эффект от использования изобретения при1002244

Прочность шлифзерна, кгс/зерно

Опытного Промышленного

Зернистость

2,5

2,75

9,5

11,4

125

Формула изобретения

Составитель Л. Симакова

Редактор Л. Утехина Техред Т.Маточка Корректор Е. Рошко

Заказ 1713/8 Тираж 469 Подписное

BHHHttH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 мерно составит 100 тыс. руб., при выпуске 50 тыс. тонн в год нормального электрокорунда, стоимостью

200 руб. за 1 т. Прочность шпифзерна повышена в среднем на 10%, поэ— тому можно приближенно считать, что, эффект составит 10% от стоимости выпускаемого за год материалаI

Способ переработки слитков электрокорунда на шлифзерно, включающий выдержку слитка в изложнице и вне ее до полной кристаллизации материала слитка, последующее охлаждение материала слитка последовательным воздействием воздуха и воды, копровую разбивку слитка на куски и их дальнейшую переработку на шлифзерно, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности шлифзерна, копровую разбивку на куски осуществляют при температуре . внутри слитка 700-1200 С, охлажде. ние кусков ведут воздействием возОжидаемый суммарный экономический эффект от максимального объема использования изобретения в народном хозяйстве ориентировочно составит 50 тыс. руб. в год (так как выпуск нормального электрокорунда составляет примерно 250 тыс. тонн

;в год). духа до 500-600 С с последующим охлаждением водой, сушкой воздухом

® и дальнейшей переработкой на шлиф,зерно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 547387, кл. С 01 F 7/02, 1977.

2. Патент Великобритании

9 2007251, кл. С 09 К 3/14, 1979.

3. Патент США Р 4059417, ЭО кл..51-309, 1977.

4. Полубелова A.Ñ., Крылов В.Н

Карлин В.В., Ефимова H.Ñ. Производ-. ство абразивных материалов, Л., 1968, с..43 (прототип).