Файл: Барон, Л. И. Износ и защита внутренних поверхностей угольных бункеров.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 76

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

по ГОСТ 6787—69 па общей длине пути, проходимого Истираю­ щим диском при его вращении по поверхности образца, 608 м.

Коэффициенты истирания для различных материалов состав­ ляют, г/см2:

Базальтовое л и т ь е ...........................................

0,015

Шлаковое л и т ь е ...............................................

0,060

Стекло техническое ...........................................

0,070

Ф арф ор ..............................................................

0,025

Б е т о н ..................................................................

0,100

Марганцовистый ч у г у н ...................................

0,035

С т а л ь ..................................................................

0,080

Д у б ......................................................................

0,050

Твердость различных видов литья по шкале Мооса составляет: базальтового 7—7,5, шлакового 6,5—7,0, светлокаменного 7,0.

Камнелитые и шлак'олитые изделия хорошо сопротивляются сжатию, хуже — изгибу и слабо — растяжению.

Механические свойства различных видов литья в сопоставлении со свойствами некоторых других материалов даны в табл. 34.

 

 

 

Т а б л и ц а

34

 

Временное сопротивление,

кгс/см*

Модуль

Материал

 

 

 

 

 

 

упругости .

 

сжатию

изгибу

растяжению

кгс/см210е

 

 

 

Литье:

3000—4000

500—700

240-300

 

 

из базальта ...................

1

, 1 1

светлокаменное . . . .

3500—4000

До 450

До 200

1,05

из топливного шлака . .

2500—3000

До 450

До 250

0,99

из шлака черных метал­

1800—5000

500—700

 

 

 

лов ...............................

___

 

___

из шлака цветных ме­

До 3000

 

 

 

 

таллов ........................

1 0 0

 

0,83

Стекло техническое . . . .

5000—20 000

До 1000

Сталь рядовая .......................

2 0 0 0 0

4500—6000

2,15

Каменное литье не теряет своих свойств со временем. Качест­ венные камнелитые изделия без трещин при ударе металлическим

предметом издают чистый звук,

а с трещинами— глухой.

Наряду с

многочисленными

положительными свойствами ка­

менное литье

имеет и существенный недостаток — повышенную

хрупкость, в связи с чем плохо сопротивляется ударной нагрузке. Слабая сопротивляемость ударным нагрузкам объясняется твер­ достью каменного литья и наличием в нем значительных внутрен­ них напряжений, остающихся после кристаллизации и отжига из­ делий.

141



Термостойкость камнелитых изделий низкая, что объясняется в основном малым коэффициентом термического расширения в со­ четании с низкой теплопроводностью.

Монтаж футеровки из камнелнтых изделий па конструкциях, предназначенных для транспортирования абразивных материалов,

чаще всего производят на цементном растворе

(цемент

марки 400

и выше).

 

 

 

 

 

 

Подсчеты [42] показали, что применение каменного

лнтья

для

футеровки

оборудования

одной углеобогатительной

фабрики дает

в среднем

условную

годовую экономию

416 т

металла

и

6,8 тыс. руб.

Большая износостойкость изделий из каменного литья способ­ ствовала широкому их применению в качестве футеровки тран­ спортных устройств и других машин и механизмов, подвергаю­ щихся абразивному износу. Практика эксплуатации показала, что

камнелитая

футеровка в сравнении

с

металлической

па таких

объектах, как желоба, течки, служит

в

пять-шесть раз

дольше.

Несмотря

на широкое применение

каменного литья в качестве

футеровочного материала, его износостойкость и ударная проч­ ность до последнего времени были изучены недостаточно.

Ш л а к о с н т а л л представляет собой

искусственный строи­

тельный материал, производство которого

освоено сравнительно

недавно. Обладая большой сопротивляемостью истиранию и повы­ шенной кислотостойкостью, он находит все более широкое приме­ нение для покрытий полов производственных помещений, а также для защиты различного рода оборудования и транспортных уст­ ройств (течки, желоба, грохота п др.) от абразивного износа дви­ жущимся сыпучим материалом.

Широкий ассортимент шлакоситалл'овых плит выпускают константиновские заводы Автостекло и нм. Октябрьской революции.

Шлакоситалловые плиты изготовляются прокаткой и прессо­ ванием. Лицевая поверхность плит может быть гладкой или спе­ циально рифленой. Плиты выпускают размером от 100X100 до 500X1000 мм в плане и толщиной 10, 20 и 30 мм.

Основные характеристики свойств

шлакоситалла по дан­

ным [28]:

 

передел прочности на сжатие, кгс/см2 .

Около 6600

передел прочности па растяжение при

626

изгибе, кгс/см2 ...........................................

модуль упругости, кгс/см2 ...................

900-103—1000-Ю3

коэффициент истираемости, г/см2 . . .

0,0217—0,0528

кислотостойкость (в серной кислоте), %

99,8

водопоглощение.......................................

0

объемный вес, г/см3 ...............................

2,7—2,9

2.СОПРОТИВЛЯЕМОСТЬ ИСТИРАНИЮ

Внастоящее время для изготовления бункеров широко при­ меняется железобетон. Способность противостоять истирающим воздействиям в условиях бункерных установок у армированного

142


и неармированного бетона одного и того же состава практически одинакова. Известно, что износостойкость бетона определяется износостойкостью составляющих его материалов, т. е. износо­ стойкостью заполнителей и цементного камня.

В ходе исследований было проведено испытание различных материалов-заполнителей на износ в полочном барабане. Эти ис­ пытания заключались в изнашивании раздробленных кусков ма­ териала в барабане, вращавшемся со скоростью 2000 об/ч. По окончании опыта материал просеивали и определяли суммарный вес фракций, прошедших через сито с отверстиями размером

1,6 мм.

В качестве показателя износа принимали выраженное в процентах отношение веса фракций, прошедших через сито с от­ верстиями размером 1,6 мм, к весу загруженной в барабан пор­ ции исследуемого материала. Результаты испытаний материалов, применяемых в качестве крупного заполнителя бетона, на износ в полочном барабане следующие (%):

Кремневая

г а л ь к а .................................................

1,8

Бон каменного литья .......................................

1,8—2,64

Литой ш л а к ............................................................

4,5

Гранитный щ ебень................................................

6,0

Известняк................................................................

 

7,2

Кирпич:

 

24,4

шамотный.......................................................

красный...........................................................

36,6

Износостойкость

кремневой

гальки более чем в два раза

превосходит износостойкость гранитного щебня, широко применяе­ мого в качестве заполнителя для бетона. В естественном состоя­ нии кремневая галька представляет собой окатанные зерна круп­ ностью до 150—200 мм, но в таком виде она для приготовления бетона непригодна, поэтому должна быть раздроблена в щебень в молотковой дробилке.

Так как различные материалы, применяемые в качестве круп­ ного заполнителя для бетона, обладают существенно неодинако­ вой износостойкостью, естественно было предположить, что и бе­ тоны, изготовленные на основе этих заполнителей, также будут обладать разной износостойкостью.

Для проверки этого положения были изготовлены бетоны оди­ наковой прочности на крупных и мелких заполнителях из гранита, литого шлака, шамотного кирпича и кремневой гальки. Гра­ нулометрический состав заполнителей был одинаков: крупный за­ полнитель 5—10 мм, мелкий заполнитель 0,15—2,5 мм. Бетон из­ готовляли на портландцементе марки 500. Расход материалов на 1 м3 бетона был принят следующий: крупный заполнитель 757 л, мелкий заполнитель 323 л, цемент 488 кг. Водоцементное отношение было принято равным 0,35—0,4, а жесткость бетонной смеси по техническому вискозиметру — 90 сек.

143


Из бетона каждого состава изготовляли образцы: кубы раз­ мером ЮОХЮОХЮО мм для определения марки бетона, кубы раз­ мером 70,7X70,7X70,7 мм для испытания на круге истирания ЛКИ-2, плитки размером 150X150X40 мм для испытания на износ па пескоструйном аппарате [45].

Все образцы обрабатывали на лабораторном вибростоле с при-

грузом 30 г/см2 Продолжительность вибрирования

1 мни.

В этой серин экспериментов, а также и во всех

последующих,

проведенных при исследованиях износостойкости бетонов с запол­

 

 

 

 

нителями

из

кремневой

 

 

 

 

гальки,

в качестве

показа­

 

 

 

 

телен

износостойкости

при­

 

 

 

 

нималась потеря веса иссле­

 

 

 

 

дуемых образцов при испы­

 

 

 

 

таниях

на

 

круге

исти­

 

 

 

 

рания и пескоструйном ап­

 

 

 

 

парате.

 

испытаний об­

 

 

 

 

Методика

 

 

 

 

разцов

на круге истирания

 

 

 

 

была следующая. Испытуе­

 

 

 

 

мые

образцы

размером

 

 

 

 

70,7X70,7X70,7

мм взвеши­

 

 

 

 

вали с точностью до 0,1 г и

Рис. 76. Пескоструйный аппарат для испы­

устанавливали

на

 

круг

тании

материалов па износ:

истирания.

Образцы

под­

/ — рамка

для

установки

испытуемых образцов:

вергали

истиранию под

на­

2 — сопло:

3 —*герметичный

сосуд: 4 — манометр:

5 — резиновый

шланг к компрессору: 6 станина

грузкой

30 кг.

Средний

ра­

 

 

 

 

диус

трепня

образца

22 см.

На крут до начала испытания насыпали 20 г нормального Воль­ ского песка. После каждых 22 оборотов круг автоматически оста­ навливали, удаляли отработанный песок и подсыпали 20 г свеже­ го песка. После 110 оборотов круга (5 раз по 22 оборота) обра­ зец взвешивали вторично. За показатель износа образца прини­ мали потерю веса образца в граммах, деленную па площадь тре­ ния образца за 110 оборотов круга.

Общий вид пескоструйного аппарата, разработанного в Донец­ ком ПрометройНИИпроекте К. Д. Марковым, А. М. Гиржелем и И. И. Порошиным, показан на рис. 76. Примерно на такой же уста­ новке И. М. Елшин [31] исследовал износостойкость защитных по­ крытий гидротехнических сооружений.

Перед испытанием образцы-плитки взвешивали с точностью до 1 г и устанавливали в специальную рамку. Рамку с образцом по­

мещали на расстоянии

6

см от сопла

пескоструйного

аппарата.

В резервуар

засыпали

5

кг нормального Вольского песка

и пода­

вали сжатый

воздух от

компрессора

под давлением

6

кгс/см2.

После того как весь песок из резервуара проходил через сопло, об­ разец-плитку вынимали и взвешивали повторно. Потерю веса об­ разца в граммах принимали за показатель износа.

144