Turnarea pietrei ( Petrurgia din altă greacă. pétros - piatră și altă greacă. érgon - lucru) - producția de materiale și produse prin turnare din roci topite (cum ar fi bazalt și diabază ) prin turnare la întreprinderi industriale [1]
Rocile pentru producția de turnare a pietrei sunt topituri cu proprietăți de turnare și cristalizare mai bune, printre care roci magmatice de compoziție de bază (diabaze, gabro-diabaze, bazalt, andezit-bazalt) și roci metamorfice apropiate acestora din punct de vedere al compoziției chimice brute (amfibolite, șisturi). , etc.) și formațiuni sedimentare (argile, nisipuri etc.) [2] .
Unele tipuri de zgură , cenușa din deșeurile industriale , sunt uneori folosite ca materii prime pentru turnare și presare .
Turnarea pietrei în natură poate fi realizată prin turnarea lavei vulcanice topite .
Una dintre primele industrii de turnare a pietrei a fost organizată în Franța.
În 1902, în Rusia, lucrările de laborator privind pregătirea tehnologiei industriale au fost începute de F. Yu. Levinson-Lessing .
Lucrările la sisteme de piatră artificială (zgură metalurgică și combustibilă, dina, argilă refractară și alte materiale refractare, clincher de ciment, ceramică, abrazive, pietre în sticlă, incluziuni nemetalice în oțel și altele) în anii 1940 a fost condusă de academicianul D. S. Belyankin . Experimentele privind cristalizarea paharelor de bazalt pentru turnatorii de piatră au fost efectuate de Laboratorul Departamentului de Petrografie Experimentală al IGN al Academiei de Științe a URSS, sub conducerea lui A. I. Tsvetkov .
Produsele de turnare a pietrei sunt utilizate în industrie (în special , minerit și metalurgic , cărbune etc.).
Turnarea pietrei este produsă în cuptoare cu arc electric sau cu gaz. Procesul de topire al turnării pietrei este similar cu topirea metalelor, punctul de topire este apropiat. Pentru a obține o structură densă , produsele turnate cu piatră sunt recoapte cu o scădere treptată a temperaturii de la 800°C la 200°C. Prin urmare, producția de turnare a pietrei este un proces mai consumator de energie decât, de exemplu, producția de oțel.
Principalele proprietăți fizice și mecanice ale turnării pietrei sunt date în tabelul nr. 1, iar datele privind rezistența în medii agresive sunt date în tabelul 2.
Există două tipuri principale de turnare cu piatră - rezistentă la uzură și rezistentă la căldură . Turnarea rezistentă la căldură are proprietăți fizice și mecanice puțin mai scăzute, dar poate funcționa la temperaturi de până la 800 ° C (rezistent la uzură - la temperaturi de până la 200 °C). °C).
Proprietățile fizice și mecanice ale turnării pietrei :
| Index | Turnare din piatră rezistentă la uzură | Turnare din piatră rezistentă la căldură | Fontă cenușie | Beton refractar |
|---|---|---|---|---|
| Greutate în vrac, kg/m³ | 2900-3000 | 2800-2900 | 7200 | 1990 |
| Absorbtia apei, % | 0,13 | 0,70 | -- | 10.1 |
| Rezistența la compresiune, MPa | 250-500 | 100-260 | 500 | 44.4 |
| Rezistența la încovoiere, MPa | 30-50 | 10-30 | 280 | 3.6 |
| Rezistența la impact, kJ/m² | 1.25 | 1.06 | 3 | 1.2 |
| Modulul de elasticitate, MPa | 100630 | 43700 | 120000 | 18000 |
| Conductivitate termică, W/(m-0С), la 200°С | 1,52 | 1.07 | 51 | 0,83 |
| Capacitate termică specifică, kJ/(kg-0С) la 200°С | 0,77 | 0,67 | 0,46 | 0,79 |
| Coeficientul de temperatură al expansiunii liniare, ?-10 | 83,0 | 60,0 | 132 | 21 |
| Coeficient de abraziune, kg/m² | 1.0 | 1.4 | -- | -- |
Rezistența turnării pietrei în acizi și alcalii :
| Denumirea acidului | Turnare din piatră rezistentă la uzură | Turnare din piatră rezistentă la căldură |
|---|---|---|
| H2SO4 ( conc . ) | 97 | 92 |
| HCI (conc.) | 90 | 80 |
| HCI (soluție 20%) | 94 | nu cercetarea. |
| CH3COOH ( conc.) | 97 | nu cercetarea. |
| HNO 3 (soluție 56%) | 95 | nu cercetarea. |
| H3PO4 ( soluție 85 %) | 95 | nu cercetarea. |
| HF (r-r 45%) | 40 | nu cercetarea. |
| NaOH (soluție 20%) | 95 | nu cercetarea. |
| NaOH (soluție 20%) | 87 | nu cercetarea. |
| KON (soluție 20%) | 98 | nu cercetarea. |
| KON (soluție 40%) | 95 | nu cercetarea. |
| KON (soluție 50%) | 85 | nu cercetarea. |
Conform caracteristicilor sale, turnarea rezistentă la căldură poate rezista până la 800 ° C pentru cel puțin 40 de cicluri de încălzire-răcire (și de fapt, conform datelor de producție, această cifră este de 3-4 ori mai mare). Acest lucru distinge favorabil turnarea din piatră rezistentă la căldură de majoritatea materialelor refractare. Dispunând de proprietățile de mai sus, turnarea cu piatră și-a găsit o largă aplicație în industrie. Și anume:
| Tipul de producție, caracteristicile rasei | Durata de viață a metalului conducte | Durata de viață a subsolului. conducte |
|---|---|---|
| Minereuri de fier și nămolurile lor | 1-2,5 ani | cel putin 10 ani |
| nisipuri de cuarț | pana la 2 ani | cel putin 7 ani |
| Compuși cupru-zinc | pana la 2 ani | cel putin 8 ani |
| Cenușă de la CHP | 1-2 ani | 20-25 de ani |
O țeavă căptușită cu turnare din piatră este o țeavă metalică în care sunt introduse țevi turnate cu piatră de 1 metru lungime. Îmbinările dintre duze sunt acoperite cu un chit special, al cărui umplutură este o pulbere rezistentă la acid - turnare cu piatră de șlefuit.
Astfel de țevi sunt utilizate nu numai de fabricile pentru producția de ciment, materiale nemetalice, fabricile de sticlă, întreprinderile din industria construcțiilor, dar și de uzinele miniere și metalurgice.
Este așezat pe un mortar special sau adeziv special, crăpăturile sunt unse cu chit rezistent la acid.