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
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