Шихта для виготовлення вогнеприпасу

Шихта для виготовлення вогнеприпасу, що включає глину вогнетривку, тальк, глинозем, кордієрито-мулітовий шамот тa електрокорунд, яка 28866 випалу 1380-1410°С, що пропонується для складупрототипу, є необосновано збільшена в силу обертаємості при 1386°С твердофазної реакції взаємодії корунду з кордієритом з утворенням алюмомагнезіальної шпінелі та муліту. Така взаємодія супроводжується об'ємними змінами до 3%, що вносить додатковий вклад в зміну розмірів та конфігурації виробів. Разом з цим в реакції розходується кордієрит, який серед сполук, що реагують в реакції, має мінімальне значення термічного коефіцієнту лінійного розширення і який, у зв'язку з цим, є цільовою синтезуємою фазою, що відповідає за забезпеченість високої термостійкості. При охолодженні виробів після випалу повна обертаємість вищеназваної реакції не досягається і в матеріалі виникає механічна напруга, що зменшує міцність та термостійкість вогнеприпасу із шихти-прототипу. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення шихти для ви готовлення вогнеприпасу шляхом введення додатків, що дозволяє забезпечити отримання вогнеприпасу з підвищеними точністю розмірів, міцністю, термостійкістю при більш низькій температурі випалу. Технічний результат забезпечується тим, що в рішенні, яке пропонується і яке включає глину вогнетривку, тальк, глинозем, кордієрито-мулітовий шамот та електрокорунд, відповідно винаходу шихта для виготовлення вогнеприпасу містить додатково мертель шамотний та комплексну пластифікуючу добавку при слідуючому співвідношенні компонентів, мас. %: тальк - 0,1-30,0; глинозем - 5,030,0; кордієрито-мулітовий шамот - 0,1-35,0; електрокорунд - 0,1-30,0; мертель шамотний - 1,5-26,0; комплексна пластифікуюча добавка - 0,1-3,5; глина вогнетривка - решта. Позитивний ефект пояснюється наступним: в результаті використання у складі, що пропонується, збалансованих по кількості та взаємодії інгредієнтів при формуванні із нього вогнеприпасу досягається високий ступінь гомогенності та щільності сформованого сирця за рахунок дії лігносульфоната те хнічного та кальцінірованої соди, що входять до складу комплексної пластифікуючої добавки та шамотного мертеля, які виявляють розріджуючий та пластифікуючий ефекти і забезпечують щільне укладання елементів структури ши хти. Комплексна пластифікуюча добавка - продукт сумісного помолу до питомої поверхні (4,5-5,0)´ ´103 см 2/г лігносульфоната те хнічного твердого марки "Т" та кальцінірованої соди у масовому співвідношенні 1:2. Така добавка забезпечує пластифікуючий ефект для складу, що пропонується при його вологості від 5 до 30%, що дозволяє формувати вироби вогнеприпасу різними способами. При значеннях вологості до 7%, що притаманні для полусухого способу, пластифікуючий ефект в більшій мірі забезпечується ковзанням частинок складу одна вздовж одної за рахунок адсорбованих на них вуглецевоводневих радикалів лігносульфонових кислот. Підвищення вологості складу до 28-30% забезпечує виникнення електролітичного ефекту (зниження в'язкості інтерміцелярного шару колоїдних частинок, що формуються при цьому), що забезпечується за рахунок дисоціації карбоната натрія, який є основою кальцінірованої соди. Сумісний тонкий помел та одночасне введення інгредієнтів комплексної пластифікуючої добавки обумовлено необхідністю максимального рівномірного розподілу їх між зернами основних компонентів шихти, що пропонується, що забезпечує пластифікуючий ефект в широкому діапазоні вологості складу. Останнє дає можливість, крім інших переваг, розширення способів формування вогнеприпасу. Крім того, рівномірний розподіл іонів калія, натрія та кальція, що вводяться в шихту з комплексною пластифікуючою добавкою, сприяє інтенсифікації дифузійних процесів при випалу за рахунок утворення тонких прошарків склофази на зернах компонентів шихти, що пропонується, і забезпечує підвищення міцності та інших експлуатаційних властивостей вогнеприпасу при значно нижчих температурах випалу. Крім вищезгаданого, в шихті, що пропонується, передбачаються інгредієнти, які утримують оксид магнія лише хімічно зв'язаним в гідросилікатах магнія, або в такому стані, який є перепоною для безпосереднього синтезу алюмомагнехіальної шпінелі, яка сприяє розпушенню структури матеріала вогнеприпаса за рахунок значних об'ємних змін. Оксид магнія інгредієнтів складу, до пропонується, більш активно бере участь у формуванні цільової фази - кордієриту - на ранніх стадіях випалу, а також сприяє достроковому синтезу муліту, голки якого армують структур у виробів, що додатково сприяє підвищенню їх міцності. Кількісний баланс інгредієнтів, які вміщують оксид магнія, алюмінію та кремнію, що необхідні для синтезу цільових фаз в складі, що пропонується, забезпечено оптимально скорегованими межами варіювання кількості кожного компонента, що забезпечує заданий фазовий склад та кількісне співвідношення цільових фаз в матеріалі вегнеприпасу. Використання шамотного мертелю обгрунтовано тим, що в шихті, що пропонується, в порівнянні з дистен-силіманітовим шамотом менш активно протікає рекристалізаційний процес мулітоутворення, він зрушений в більш високотемпературну область складу, коли починаються основні усадочні процеси в матеріалі за рахунок спікання. Через це об'ємні зміни не носять різкого характеру і не викликають розпушення структури матеріалу, а лише зменшують вогневу усадку та сприяють додержанню точності конфігурацій та геометричних розмірів вегнеприпасу при випалі. Температура випалу 1350-1375°С забезпечує при виготовленні вогнеприпасу із шихти, що пропонується, необхідну дифузійну рухомість частинок і спікання матеріалу, що забезпечує досягнення високих значень межі міцності матеріалу і виробів. В той же час, температура випалу не досягає температури початку твердофазних взаємодій кордієриту з корундом, що сприяє максимальному виходу кордієриту та знижує ТКЛР матеріалу, що викликає підвищення термостійкості матеріалу, що, в свою чергу, є сприятливим для підтримування термостійкості виробів на високому рівні. Приклад Компоненти складу: тальк у кількості 20,0 кг, глину вогнетривку у кількості 20,0 кг, глинозем у кількості 15,0 кг змішують та додають суміш, що вмі 2 28866 щує мертель шамотний у кількості 10,0 кг та комплексну пластифікуючу добавку у кількості 2,0 кг. Одержаний склад змішують та додають кордієрито-мулітовий шамот у кількості 15,0 кг, електрокорунд у кількості 15,0 кг. Одержану суміш ретельно перемішують до високого ступеню однорідності. Після цього одержана шихта готова до вживання. Далі її зволожують до вологості 8% і формують плити вогнеприпасу методом пресування. Відпресовані плити піддають випалу при 1370°С. Для цього складу застосовувався тальк Шабровський марки ТМК-28 (ДОСТ 21234-75), глина Дружковська марки ДН-1 (ТУ 14-8-183-75), глинозем марки ГК (ДОСТ 6912-87), електрокорунд марки 24А (ОСТ МТ-71-5-84), мертель шамотний марки МШ-39 (ДОСТ 6137-80), комплексна пластифікуюча добавка, що містить кальцініровану соду (ДОСТ 84-76) та лігносульфонат те хнічний твердий марки "Т" (ОСТ 13-183-83) у співвідношенні 2:1, кордієрито-мулітовий шамот, одержаний по способу, який указано в рішенні-прототипі. Конкретні склади шихти для виготовлення вогнеприпасу, що пропонується, відомий склад-прототип, а також їх властивості, які визначені на зразках вогнеприпасу, наведені в таблиці. При випробуваннях зразків усадка у випалі визначалась по зміні лінійних розмірів висушених до постійної ваги, а потім випалених зразків (ДОСТ 5402-81). Межа міцності при стисненні визначалась відповідно вимогам ДОСТ 4071-80. Термостійкість визначалась термоциклюванням при максимальній температурі 900°С з охолодженням у проточній воді з температурою 20°С відповідно ДОСТ 7875-83. ТКЛР визначався у інтервалі температур 20-900°С на кварцевому дилатометрі ДКВ-5А з допустимою помилкою в результатах ±0,5%. Як видно із даних, що представлені в таблиці, найкращі властивості має склад шихти за № 2. Крім того, цей склад має властивості вищі за показниками, ніж відомий склад-прототип та склади, що виго товлені з відхилом від складу, що пропонується. Таким чином, винахід, що пропонується, володіє рядом переваг у порівнянні з відомими. Iз складу, що пропонується, виготовляють вогнеприпас методом полусухого пресування при вологості 5-19% і питомим тиском до 30 МПа (втулки, підп'ятники, стояки), а також методом формування при вологості 15-17% (етажерні плити, поди). Капселі у виробничих умовах виго товляюсь при вологості 14-16% методом полусухого пресування при питомому тисненні 10 МПа, а також методом пластичного формування при вологості 21-28%. При виготовленні трубчати х стояків для етажерок застосовується екструзійне формування пластичних мас із вологістю 16-22%. Використання шихти для виготовлення вогнеприпасу, що пропонується, найбільш ефективно при застосуванні її для виготовлення комплектуючих виробів пічних вагонеток тунельних печей для випалу санітарно-технічної кераміки, порцелянових та фаянсових виробів. Шихта, що пропонується, дозволяє істотно підвищити обертаємість таких виробів, як капселі, плити і стояки, втулки-підп'я тники, а також забезпечити їх асортимент і потрібні розміри, підвищує безаварійність виробництва. Підвищенні показники міцності вогнеприпасу дозволяють виготовляти його більш легким, що дозволяє зменшити співвідношення між масою вогнеприпасу та виробів, що випалюються з його допомогою, а підвищення термостійкості у сукупності з цим знижує долю собівартості вогнеприпасу у собівартості цільових виробів на 30-35%. Галузі застосування шихти, що пропонується, істотно розширюються за рахунок переваг, що досягаються підвищенням властивостей і можуть поширюватися на випал радіокераміки, феритів, тощо. У сукупності ці переваги забезпечать значний економічний, соціальний та екологічний ефекти. Джерела інформації 1. А.с. № 1021637 А, СССР, 1983, Б.И. № 21, МПК3 С04В33/22. 2. А.с. № 833857, СССР, 1981, Б.И. № 20, МПК3 С04В35/18, 33/22. 3 28866 Таблиця Склад та властивості ши хти для виго товлення вогнеприпасу Найменування показників Компоненти шихти, мас. %: Тальк Глинозем Кордієрито-мулітовий шамот Елетрокорунд Мертель шамотний Комплексна пластифікуюча добавка Глина вогнетривка Магнезит спечений Дистен-силіманітовий шамот Властивості ши хти: Усадка при випалу, % Межа міцності при стисненні, МПа. Термічний коефіцієнт лінійного розширення, ´106, град.-1 Термостійкість, (900°Свода), циклів Температура випалу, °С Прототип Замежеві 1 Параметри шихти 2 3 Замежеві 8,40 18,00 0,05 35,10 0,10 30,00 20,00 15,00 30,00 5,00 30,05 4,90 0,10 0,05 0,10 15,00 35,00 35,05 30,00 30,10 27,10 30,00 26,00 15,00 10,00 0,10 1,50 0,05 1,40 3,60 3,50 2,00 0,10 0,05 37,00 3,00 14,00 10,30 23,00 28,30 28,05 3,50 9,50 3,00 0,15 0,10 0,15 4,50 85,0 110,0 240,0 275,0 265,0 95,0 3,5 2,4 1,9 1,8 1,8 2,0 56 71 110 115 107 84 1390 1350 1350 1370 1375 1380 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4