Физико-химические и технологические особенности местных кварцевых песков
Использование кварцевых песков Адживелинского, Гекмалинского, Зейидского и Ясамальского месторождений в качестве формовочного материала для литейных форм. Анализ химического и гранулометрического состава. Технологические испытания указанных песков.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.03.2018 |
| Размер файла | 390,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
6
Размещено на http://www.allbest.ru/
Физико-химические и технологические особенности местных кварцевых песков
Исмаилов Низами Шайы оглы,
доцент Азербайджанского технического университета
Основное содержание исследования
В настоящее время необходимость повышения конкурентоспособности машиностроительной продукции на первое место выдвигает проблему технологического обеспечения качества отливок. Эту важную научно-техническую проблему можно решить бесперебойным обеспечением литейных цехов машиностроительных заводов республики качественными формовочными материалами, главными из которых являются кварцевые пески, глины и бентониты [1].
Особое внимание к качеству формовочных материалов обусловлено их существенным влиянием на точность, шероховатость поверхности, структуру и свойства, а также вероятности образования дефектов у отливок. Установлено, что имеется непосредственная взаимосвязь между качеством формовочных материалов и технологическими свойствами формовочных смесей, литейной формы и отливки [2].
Вместе с тем производство чугуна, стали и цветных сплавов, рост объемов машиностроительной продукции приводят к значительному увеличению потребности формовочных материалов, в первую очередь кварцевых песков. В литейном производстве используют в основном пески с наиболее высоким содержанием кварца и ограниченным содержанием оксидов.
Как показывают многолетние исследования, местные кварцевые пески в природном состоянии не отвечают требованиям ГОСТов по литейному производству, поэтому необходимо изыскивать пути улучшения их свойств различными способами, в том числе широким внедрением процессов активации, модифицированием, регенерацией и обогащением. Например, обогащение песка стабилизирует его минералогический состав и влияет на получение более однородной зерновой массы [3].
В Азербайджане кварцевые пески сосредоточены в основном в Апшероне, Гобустане и Кубинском районе. Месторождения кварцевых песков Адживелинское, Зейидское, Гекмалинское, Кирмакинское, Ясамальское и другие имеют богатые запасы природного сырья [4].
Машиностроительная и металлургическая промышленность Республики в настоящее время работает в основном на привозном сырье, используя в качестве основного компонента кварцевые пески России и Украины, что является нерентабельным. Поэтому выявление физико-химических и технологических особенностей и разработка методов улучшения свойств местных кварцевых песков с целью их рационального использования в составах формовочных смесей для производства серийных чугунных отливок являются актуальными научно-техническими задачами.
В качестве формовочного материала для литейных форм исследовали кварцевые пески Адживелинского, Гекмалинского, Зейидского и Ясамальского месторождений. По данным химических анализов, в Адживелинских песках содержание оксидов составляет: SiO2 - 86,7%, Fe2O3 - 1,9%. При обогащении указанных песков методом мокрой классификации с обдиркой трением продуктивного класса 0,315 с последующей магнитной сепарацией содержание Fe2О3 снизилось до 0,13%. После обогащения пески отнесены к классу 2К марки 0315Б и являются пригодными для литейных форм.
Анализ гранулометрического состава показал, что пески неоднородны, хотя в большинстве проб преобладающей является фракция 0,2 - 0,1 мм, составляющая в среднем 59,8% всей массы песков. Содержание крупной фракции (>1 мм) в среднем - 1,1%, фракции 1,0 - 0,315 мм - 23,01%, фракции <0,063 мм - 14,5%. Таким образом, Адживелинские пески могут быть отнесены к полужирным, мелким, классу В и обозначаются П016Б [5].
Результаты технологических испытаний показали, что стандартные по составу смеси имеют удовлетворительную газопроницаемость (К=120 ед.), сырую и сухую прочность (sсыр?40…60 кПа, sсух?200…300 кПа) и эти пески могут быть применены в качестве формовочного материала для чугунного и цветного литья с применением соответствующих противопригарных материалов. В соответствии с результатами технологических испытаний после обогащения в минералогическом составе Адживелинских песков содержится: SiO2 - 96,97% и Fe2O3 - 0,09 - 0,13%, что показывает эффективность процессов обогащения ?6?. В табл.1 приведены средние химические и гранулометрические составы местных кварцевых песков в природном состоянии.
Таблица 1. Химический и гранулометрический составы местных кварцевых песков.
|
Месторождение |
Химический состав, % |
Гранулометрический состав, мм |
|||||||
|
SiO2 |
Fе2O3 |
К2О |
Na2O |
0.50-0.25 |
0.25-01 |
0.1-0.01 |
0.01-0.001 |
||
|
Адживелинское |
90.2-94.4 |
0.42-1.14 |
0.74-1.33 |
0.15-0.57 |
3.05-3.17 |
85.2-92.0 |
2.1-7.46 |
0.10-0.34 |
|
|
Зейидское |
90-90.74 |
0.58-1.17 |
0.40-0.76 |
0.11-0.31 |
3.12-3.05 |
86.4-91.0 |
0.55-8.68 |
0.20-0.40 |
|
|
Сулутапинское |
86.16-94.74 |
0.50-1.21 |
0.44-0.68 |
0.15-0.23 |
3.10-3.15 |
86.1-91.5 |
5.1-5.9 |
0.20-0.40 |
Результаты технологических испытаний показали, что Адживелинские кварцевые пески могут быть применены в формовочных смесях для чугунного и цветного литья только после обогащения, поскольку в песках отмечается повышенное содержание глинистых частиц и высокое содержание вредных оксидов, снижающих огнеупорность формовочных смесей.
Установлено, что средний химический состав кварцевых песков Гекмалинского месторождения следующий: SiO2 - 83,27%; CaO - 4.38%; AI2O3 - 2.9%; Fe2O3 - 1.87%. Химический состав Сулутапинских кварцевых песков в среднем: SiO2 - 89,5-95%; AI2О3 - 0-3,38%; FегО3 - 0,3-2,0%. Средний химический состав Ясамальских кварцевых песков: SiO2 - 81.12%; AI2О3 - 3.74%; Fe203 - 1.33%; Р2О5 - 0.11%; СаО - 5.33%; МgО - 0.93%; К2О - 0.55%; Na2О - 0.56%; SО3 - 0.11%.
Балаханские кварцевые пески в основном - среднезернистые, отмечается преобладание угловатых зерен, иногда с неравномерно разбросанными, хорошо окатанными частицами темно-серых глин. Содержание SiO2 в кварцевых песках колеблется в пределах 76 - 87%, глинистых минералов - 3 - 8%, карбонатов в среднем - 15%. Как показали технологические испытания, Балаханские пески после обогащения могут быть применены в качестве наполнителя для литейных форм отливок чугуна и цветных сплавов.
Перспективным считается месторождение Загирдаг (Гобустан), прогнозные запасы которых составляют не менее 20 млн. т. Однако кварцевые пески Загирдаг также требуют обогащения с промывкой, и необходимо решить вопросы водоснабжения для обогатительной фабрики. Проведенные технологические испытания указанных песков в природном состоянии в составе формовочных смесей показали, что сырая прочность составляет величину в пределах 40…60 кПа [7].
Петрографическими и электронно-микроскопическими исследованиями установлено, что низкая прочность и огнеупорность смесей связана с недостаточно ровной и чистой поверхностью зерен, содержащих примеси галлуазита и тонкие аморфные пленки, препятствующие образованию прочных связей (рис. 1).
Рис. 1. Зерна (а Ч400) и участок поверхности кварцевого песка (б Ч15000), покрытые бентонитом.
Однако при обогащении и обработке на конусно-инерционных дробилках и пневмоклассификаторах удается получить пески с относительно чистой поверхностью и как следствие, удовлетворительные физико-механические и технологические свойства смесей.
Таким образом, для обеспечения литейного производства республики формовочными материалами Адживелинские, Зейидские, Сулутепинские и Балаханские кварцевые пески могут рассматриваться, как возможные сырьевые базы и применены в формовочных смесях для литейных форм отливок из чугуна и цветных сплавов.
кварцевый песок литейная форма
Заключение
Установлены некоторые физико-химические, минералогические и технологические свойства кварцевых песков крупных месторождений Азербайджана. Определены химический, гранулометрический составы, особенности морфологии поверхности и важные технологические характеристики местных кварцевых песков. Для обеспечения потребности литейного производства республики перспективными признаны пески Адживелинского, Зейидского, Сулутепинского и Балаханского месторождений.
Литература
1. Берг П.П. Формовочные материалы. М.: Машгиз, 1963, 408 с.
2. Баландин Г.Ф., Василев В.А. Физико-химические основы литейного производства. М.: Машиностроение, 1981, 260 с.
3. Арсов Я.Б. Стальные отливки. Пер. с болг. М.: Машиностроение, 1997, 176 с.
4. Геология Азербайджана. Полезные ископаемые. Баку, Элм, 1997, 780 с.
5. Боровский Ю.Ф., Шацких М.И. Формовочные и стержневые смеси. Л.: Машиностроение, 1990, 186 с.
6. Трухов А.П. Технология литейного производства. Литье в песчаные формы М., Академия, 2005, 580 с.
7. Исмаилов Н.Ш. Технология литейной формы. Баку, Элм, 2000, 250 с. (на азерб. яз.)
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Номенклатура и характеристика продукции. Требования к прочности керамзитового гравия. Характеристика вспученных и дробленых песков по фракциям. Характеристика используемого сырья. Обоснование принятой технологии производства. Технологические режимы.
курсовая работа [44,1 K], добавлен 17.03.2014Понятия литейного производства: отливка, модель, литейная форма, литниковая система. Классификация и состав формовочных песков, классификационные признаки формовочных глин. Требования, предъявляемые к органическим и неорганическим связующим материалам.
реферат [33,3 K], добавлен 21.11.2014Свойства алмазов и области их применения. Технология извлечения алмазов. Дезинтеграция песков и руд коренных месторождений. Отражательная и рассеивающая способность алмазов. Электрическая и магнитная сепарация. Технологическая схема обогатительных фабрик.
реферат [42,9 K], добавлен 13.01.2015Применение формовочного песка. Сущность литья в песчаные формы. Составы и свойства формовочных смесей. Формовочный песок из использованных литейных форм. Изготовление песчаных форм вручную. Схема процесса утилизации песка литейного производства.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 11.10.2010Анализ формовочных и стержневых смесей. Технологии получения стержневых быстротвердеющих смесей: жидкое стекло, микроволновой и СО2 процессы, их преимущества и недостатки. Влияние силикатного модуля жидкого стекла на прочность изгиба формовочных песков.
дипломная работа [5,4 M], добавлен 18.04.2018Общая характеристика процесса вскрытия месторождений наклонными траншеями: внешними, отдельными, групповыми, внутренними, скользящими съездами. Особенности применяемого оборудования. Подземные способы вскрытия при открытой разработке месторождений.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 05.08.2013Пробирочный анализ свинцового сульфидного концентрата. Приближенный расчет минерального состава концентрата. Определение количества селитры в шихте. Восстанавливающая способность. Расчет непрерывной переработки по извлечению золота из кварцевых руд.
курсовая работа [26,5 K], добавлен 19.02.2009Физико-химические особенности пайки, основные технологические процессы. Классификация припоев и вспомогательных материалов. Технологическое оснащение: электропечи, электронагревательные ванны, индукционные нагревательные установки, горелки и паяльники.
отчет по практике [1,8 M], добавлен 22.12.2009Физико-химические основы строения, классификация, свойства и выбор пластмасс, способы их переработки. Технологические особенности горячего формования и механической обработки пластмасс. Способы изготовления деталей из пластмасс, проектирование алгоритма.
курсовая работа [60,0 K], добавлен 23.10.2013Физико-химические свойства никеля. Технологические особенности процесса никелирования. Выбор толщины покрытия. Приготовление и корректировка электролитов. Определение продолжительности обработки деталей. Расход химикатов на выполнение годовой программы.
курсовая работа [467,8 K], добавлен 13.10.2017Анализ химического состава стали и его влияние на структуру, фазовый состав, основные и технологические свойства. Проектирование технологических операций ковки и отжига, дефекты и способы их устранения. Проектирование операций закалки и отпуска.
курсовая работа [33,4 K], добавлен 27.02.2010Понятие о металлах, особенности их атомного строения, физико-механические, химические и технологические свойства. Сплавы золота, серебра, титана, платины и палладия, нержавеющая сталь; их характеристики и применение в ортопедической стоматологии.
презентация [433,4 K], добавлен 01.12.2013Физико-химические явления в процессах переработки каучуков и резиновых смесей. Особенности современной технологии приготовления резиновых смесей. Приготовление смесей на основе изопренового каучука. Обработка резиновых смесей на валковых машинах.
курсовая работа [374,7 K], добавлен 04.01.2010Станки с числовым программным управлением — оборудование, выполняющее различные технологические операции по заданной программе. Их преимущество, классификация и виды. Функциональные составляющие ЧПУ, технологические возможности и конструкция станков.
реферат [940,4 K], добавлен 21.03.2011Задачи обработки воды и типология примесей. Методы, технологические процессы и сооружения для очистки воды, классификация основных технологических схем. Основные критерии для выбора технологической схемы и состава сооружений для подготовки питьевой воды.
реферат [1,2 M], добавлен 09.03.2011Механические свойства металлов, основные методы их определения. Технологические особенности азотирования стали. Примеры деталей машин и механизмов, подвергающихся азотированию. Физико-химические свойства автомобильных бензинов. Марки пластичных смазок.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 25.09.2013Анализ назначения детали и ее отдельных поверхностей. Определение химического состава и физико-механических свойств материала детали, способ получения. Проектирование внутришлифовальной, вертикально-сверлильной и токарной операций механической обработки.
практическая работа [441,9 K], добавлен 30.03.2011Проект пекарни малой мощности по производству хлеба Столичного и ватрушек сдобных с творогом. Технологические схемы, расчеты сырья, оборудования; унифицированные рецептуры и физико-химические показатели качества. Стандартизация и технохимический контроль.
курсовая работа [132,0 K], добавлен 10.04.2014Критерии выбора материала исследования. Выбор моделей из предложенного материала. Основные характеристики свойств исследуемой ткани. Конструкторско-технологические, гигиенические и эстетические требования. Чистка и хранение швейных изделий и материалов.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 22.06.2009Особенности технологического процесса плазменного нагрева, плавления вещества, сварки и наплавки деталей, напыления и резки материалов. Физические основы получения и применения светолучевых источников энергии. Технологические особенности излучения ОКГ.
реферат [2,1 M], добавлен 14.03.2011
