Характеристики компонентов материала

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

ИНСТИТУТ ЭКОТЕХНОЛОГИЙ И ИНЖИНИРИНГА

КАФЕДРА ПОРОШКОВОЙ МЕТАЛЛУРГИИ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ

Пояснительная записка к курсовому проекту:

«Проект участка по производству тиглей из материала

ЦМ-332 производительностью 24000 штук в год»

Выполнил: Воротыло С.А.

Группа: РПМ-10

Руководитель проекта: д.т.н., доц. Еремеева Ж. В.

Москва 2014

Содержание

Введение......................................................................................................................................... 3

1. Описание изделия..................................................................................................................... 4

1.1. Состав материала, характеристики его компонентов и применение.......................... 4

1.1.1 Состав материала........................................................................................................ 4

1.1.2 Характеристики компонентов материала.................................................................4

1.1.3 Применение................................................................................................................. 7

2. Производство изделия-сопло из смеси марки ЦМ-332.........................................................9

2.1.Технологическя схема производства керамического тигля……………………………………………………………………………………………9

2.2.Описание технологического процесса…………………………………………….10

3. Расчет материального баланса............................................................................................... 15

4. Описание спецагрегата........................................................................................................... 18

4.1 Описание печи-аналога..................................................................................................... 19

Вывод............................................................................................................................................ 22

Список используемой литературы............................................................................................ 23

ВВЕДЕНИЕ

В данной работе будет рассмотрена технологическая схема тиглей из материала ЦМ-332. Этот материал относится к минераллокерамике и известен в промышленности как корундовый микролит.

Корундовая керамика является самым распространенным видом оксидной керамики благодаря доступности и дешевизны сырья и хорошему сочетанию механических, электрофизических и химических свойств, таких как:

- высокая твердость и жесткость

-отличные диэлектрические свойства;

-высокая химическая стойкость по отношению к кислым и

щелочным реагентам;

-высокая износостойкость;

Из смеси ЦМ-332 изготавливают режущие пластины, которые используются в условиях с малой вибрацией и при постоянных низких температурах так как изделия из нее разрушаются при циклических перепадах температур

Целью данной работы является проектирование участка по производству огнеупорных тиглей из материала ЦМ-332 производительностью 24000 штук в год.

ОПИСАНИЕ ИЗДЕЛИЯ

На заводе ООО «Завод технической керамики» изготавливают тигли печные из материала ЦМ-332 (рис.1).

Масса изделия составляет 25 г. Годовой выпуск продукции – 24000 штук в год.

Рисунок 1. Тигли печные из материала ЦМ-332

Состав материала, характеристики его компонентов и применение

Состав смеси:

1) Оксид алюминия (глинозем марки ГН по ГОСТ 30559-98)

2) Оксид магния по ГОСТ 4526-75 (в количестве 0,6% масс.)

Оксид магния препятствует росту кристаллов во время спекания и является хорошим связующим средством, образует стекловидную фазу которая находится ввиде прослоек, связывающих кристаллическую фазу.

Характеристики компонентов материала

1. Оксид алюминия (Al₂O₃) марки ГН. Насыпная плотность 0.9-1 г/см³.

ГОСТ 30559-98 Глинозем Неметаллургический.

Технические условия:

Настоящий стандарт распространяется на глинозем, представляющий собой кристаллический порошок оксида алюминия различных модификаций:

с высоким содержанием альфа-оксида алюминия — для производства электроизоляционных. Электро- и радиокерамических изделий, специальных видов керамики, электрофарфора, огнеупоров, шлифовальных и абразивных материалов;

с низким содержанием альфа-оксида алюминия — для производства высокоглиноземистых цементов в качестве катализаторов и др.

В зависимости от физико-химического состава выпускают марки глинозема, указанные в таблице 1.

Неметаллургический глинозем выпускают в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

По физико-химическим показателям глинозем должен соответствовать требованиям, установленным в таблице 2.

Массовая доля влаги в глиноземе всех марок не должна быть более 1.0 %. При определении массы партии глинозема влажность не учитывают.

В глиноземе марки ГН содержание монозерен размером более 11 мкм не должно быть более 8 %.

В глиноземе всех марок не допускаются видимые невооруженным глазом посторонние включения, технологически не связанные с производством.

Требования безопасности:

По степени воздействия на организм человека глинозем относят 4-му классу опасности (вещества малоопасные) по ГОСТ 12.1.005 и ГОСТ 12.1.007.

Глиноземная пыль относится к аэрозолям, преимущественно фиброгенного действия, предельно допустимая концентрация глиноземной пыли в воздухе рабочей зоны составляет 6 мг/м³ по ГОСТ 12.1.005.

Воздушную среду рабочей зоны контролируют в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 12.1.007. Анализ проб воздуха на содержание глиноземной пыли проводят по методикам, утвержденным Министерством здравоохранения.

Глинозем пожаро – и взрывобезопасен.

На предприятиях—производителях и потребителях глинозема должна быть разработана нормативная документация по безопасности труда на производстве, применении и хранении глинозема в соответствии с ГОСТ 12.1.007.

Для индивидуальной зашиты органов дыхания от глиноземной пыли применяют респиратор ШБ-1 «Лепесток» по ГОСТ 12.4.028.

2. Оксид магния (MgO).

ГОСТ 4526-75

Настоящий стандарт распространяется на оксид магния, представляющий собой белый порошок, почти нерастворимый в воде, хорошо растворимый в кислотах: на воздухе постепенно поглотает углекислый газ и влагу.

Оксид магния должен быть изготовлен в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

По химическим показателям оксид магния должен соответствовать нормам, указанным в табл. 3.

Таблица 3

Требования безопасности:

Оксид магния может вызывать раздражение слизистых глаз и носа.

При работе с препаратом следует применять индивидуальные средства зашиты (респираторы типа «Лепесток», резиновые перчатки, зашитые очки), а также соблюдать правила личной гигиены.

Помещения, в которых проводятся работы с оксидом магния, должны быть оборудованы обшей приточно-вытяжной вентиляцией.

Применение

Минералокерамические материалы

Сравнительно недавно для изготовления режущих инструментов стали применять минералокерамические материалы. Наиболее широкое распространение получил минералокерамический материал марки ЦМ-332, состоящий в основном из окиси алюминия Аl₂O₃ с небольшой добавкой (0,5—1,0%) окиси магния МgО. Окись магния препятствует росту кристаллов во время спекания и является хорошим связующим средством.

Минералокерамические материалы более дешевые, чем твердые сплавы, так как в их состав не входят дефицитные и дорогие элементы кобальт, вольфрам и др.

Минералокерамика ЦМ-332 обладает высокой твердостью НRС 91—93, ее красностойкость достигает 1200 ⁰С. Однако она отличается низкой прочностью при изгибе (350—400 мн/м2) и большой хрупкостью, что приводит к частым выкрашиваниям и поломкам режущих пластинок при работе.

Существенным недостатком минералокерамики является ее крайне низкое сопротивление циклическому изменению температуры. Вследствие этого даже при небольшом числе перерывов в работе на контактных поверхностях инструмента появляются микротрещины, которые приводят к его разрушению даже при небольших усилиях резания. Это обстоятельство ограничивает практическое применение минералокерамического инструмента.

Минералокерамика успешно может применяться для чистового обтачивания чугуна, сталей, неметаллических материалов и цветных металлов с большими скоростями и ограниченным числом перерывов в работе. Имеются примеры удачного применения минералокерамики также и на обдирочных операциях.

Минералокерамические инструменты целесообразно применять только на станках повышенной жесткости, характеризующихся безвибрационной работой.

С целью улучшения свойств минералокерамики проводятся работы по созданию керметов, состоящих из минералокерамики и металлических добавок в виде карбидов вольфрама, молибдена и др.