Литература -->  Доменное производство металла 

1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155

часть извести заменена магнезией и закисью железа, а часть глинозема-окисью железа. Наличие в них аморфной кремнекислоты дает им способность при смешении с известью и водой образовывать нерастворимые в воде гидраты силикатов и алюминатов, служащие в качестве цементов. Д. ш., идущие на гидравлические цементы, должны иметь отношение СаО ; SiO2 не менее 1. Наиболее выгодным отношением СаО:8102:А120зЯвляется 1:0,65: 0,35. Эти Д. ш. получаются гл. обр. при выплавке литейн. чугунов, имеют серый цвет и состав: 2527% SiO а, 820% AlgOg, до 1,5% РСаОз, 44-52% СаО, 12% CaS04, до 3% MgO, до 3% МпО, до 3%, CaS, до 2% FeO. Гидравличность их значительно повышается гранулированием (см. Грануляция шлака). Измельченный в тонкую муку шлак просеивают и смешивают с порошком гашен, извести (lO-i-15%, в зависимости от основности). Такой продукт называется шлаковым цементом (пуццолановым цементом). Состав его: 54--60СаО, 20-25% SiOa, 0,65,0% MgO, 915% AlaOg+FCaOs, 0,8-2,6% SOg. Уд. в. его ок. 2,8. Шлаковый цемент относится к числу медленно схватывающихся; применяется гл. обр. при постройке фундаментов и в подводных бетонных сооружениях. Сопротивление на разрыв у шлакового цемента без песка менее, чем у портландского, но растворы его с песком обладают нередко большим сопротивлением: сопротивление на разрыв по истечении 7 дней 14-19 кг/см, по истечении 28 дней 204-27 кг/см. Иногда из шлакового цемента формуют кирпичи, к-рые затем обжигаются в печах до спекания, измельчаются и после просеивания идут в упаковку. Такой продукт называется настоящим шлаковым портландским цементом; он не уступает по своим качествам настоящ. портландскому цементу. Наконец, встречается также т. н. смешанный цемент или исслезный портландский це-м е и т-смесь настоящего нортланд. цемента (70%) с гранулированным Д. ш. (до 30%).

Тепловая изоляция. Д. ш., будучи во многих случаях весьма пористыми и состоя, кроме того, из вещества малой теплопроводности, применяются как непосредственно, так и в виде ваты или бетонов в качестве тепловой изоляции. В табл. 1 дана сводка относящихся сюда данных.

Искусственные камни и стекольная масса. Обладая большой твердостью и прочностью, Д. ш. дают хороший материал для производства искусственного строительного и мостильного камня. Производство ведется либо отливкой (способ Вуд-ворта) либо цементированием (способ Зейд-та). В первом случае шлак при Г ок. 1 700° выливается в открытые сверху раскидные формы из литого чугуна, расположенные по окружности вращающегося горизонтального круга и при вращении его последовательно наполняющиеся расплавленной массой. Затвердевающая отливка поступает в особую печь для отжига,т. к. в противном случае образуются трещины. Стенки форм обмазывают известью, предохраняющей отливку от быстрого охлаждения и обеспечивающей отставание отливки от формы. По твердости

этот искусственный камень не уступает граниту. Он применяется в особенности в Англии и идет на мостовые и как массивы для подводных сооружений. Существуют и другие способы отливки шлаковых камней. Для получения цементированных камней гранулированный Д. ш. смешивают с гипсом, известью и окалиной железа; полученная пластическая масса прессуется и с течением времени затвердевает на воздухе. Такие камни обладают твердостью и упругостью, допускают вбивание гвоздей, легко обтесываются, не крошатся и не разрушаются от мороза. С годами прочность и твердость их значительно возрастает (например, в 5 раз по прошествии трех лет сравнительно с камнями двухмесячными).

Д. ш. идет таюке на бетонные и другие смеси с различными цементами, в частности, напр., с сорелевским магнезиальным (один из видов ксилолита). Вылитый в воду расплавленный Д. ш., или вспененный струей пара, дает искусственную пемзу, а при других приемах работ-и с к у с с т-венный мрамор. Другое применение Д. ш.-производство эмалей, глазури и полив для глиняных и метал, изделий, производство искусственных драгоценных камней (на Урале шлифуют различные подходящие по текстуре и цвету шлаки). Д. ш., близкие по составу к стеклам, идут также на стекольные заводы: варка шлаков со щелочами и кремнеземом дает бутылочное стекло. Использование Д. ш. как материала для искусственных силикатов требует предварительного обессеривания его прокалкой докрасна в воздушной струе, отмучиванием и вторич. прокалкой или выветриванием на воздухе.

Искусственное удобрение. Различные шлаки содержат в себе фосфорную к-ту, притом в легко усвояемой растениями форме, и потому служат важным видом с.-х. удобрений. Наиболее ценен в этом отношении шлак, получающийся при переработке чугуна на сталь при основном процессе по способу Томаса и Гилькрайста-тонкий порошок серо-бурого цвета, носящий название томасова шлака (томасшлак). Он содержит от 8 до 24% (обычно 17-18%) фосфорного ангидрида, в виде тетракальциевофосфорно-кислой соли (4СаО-Р205),растворимой в слабых к-тах. О значительности потребления этого шлака свидетельствуют следующие числа: в 1912 г. в Европе производилось4млн.т томасова шлака-в Германии 2,5 млн. т, во Франции 679 тыс. т, в Бельгии 534 тыс. т, в Англии 150 тыс. т, в остальных странах 150 тыс. т. Для удобрения применяются также мартеновские шлаки, искусственные фосфаты Уолтера (WoIter) или Уиборга (Wi-borgh), а в нек-рых случаях доменные. Однако, все они содержат меньшее количество фосфорного ангидрида, и потому подмесь их к томасову шлаку считается подделкой.

Получение чугуна. Зерна чугуна в нек-рых, особенно древесноугольных, шлаках иногда извлекают обратно путем раздробления шлаков, промывки и переплавки их. Шлак сварочных и т. п. печей поступает для переплавки в доменную печь.

Дорожное строительство. На постройку дорог идут кислые шлаки, которые



получаются при выплавке томасова и переделочного чугуна.

А. Ю. Серк, руководствуясь германскими Руководящими указаниями по производству и поставке Д. ш. в качестве дорожных строительных материалов (1928 г.), наметил следующие приемочные технич. условия: 1) дорожный шлаковый материал должен отличаться равномерным плотным и мелкокристаллич. сложением; стекловатые кусни не должны превышать по весу 5% от общего количества; 2) щебень должен иметь по возможности кубич. форму и острые грани, плоские куски отбрасывают; 3) гигроскопичность шлака д. б. не более, 3% по весу; 4) явления распада в шлаковом щебне в общем недопустимы; количество распадающихся кусков во всяком случае не должно превьндать 4%; 5) сопротивление сжатию, измеренное на вырезанных из шлака кубиках, должно составлять не менее 1 200 кг/см; 6) вес 1 мелкого шлакового щебня при размере кусков от 3 до 6 см должен быть не менее 1 250 кг.

Лит.: Л и п и н В. Н., Металлургия чугуна, железа и стали, т. 1, 2 изд.. Л., 1925; Френкель В., Краткий курс металлургии на физ.-химич. основе, М.-Л., 1927;БочварА.М., Утилизация доменных шлаков,СПБ, 1903; Дементьев К.Г., Технология строит, материалов, Киев, 1912; Прянишников Д. П., Учение об удобрении, 5 изд., Берлин, 1922; Отрыганов, Журнал опытной агрономии , СПБ, 1910; Л ю б а в и н И. Н., Технич. химия,т. 3,ч. 1, М., 1903; С е р к А. Ю., Доменный шлак как дорожно-строит. материал, МС , 1928, т. 3, 1J-12, стр. 849; Г. П. 281349, 281444, 281474 и др. (отжиг шлаковых отливок); Р а S S о W Н., Die Hocliofensclilacke in d. Zementindustrie, Wurzburg, 1908; H о о d F., Teclini-sche Rundschau*, В., 1905, p. 145 (описание шлаковых кадгаей); P г e i n d 1 M., Tonindustrie-Ztg , В., B. 37, p. 2060; M a t h e s i u s, Physikal. u. chem. Grund-lagen d. Eisenhiittenwesens, 2 Aufl., Halle a/S., 1924; Richtlinien f. d. Herstellung u. Lieferung v. Hocli-ofenschlacke als Strassen-Baustoff, St. u. E. , 1928, 18; J e n s с h E., Z. ang. Ch. , 1895, Jg. 9, p. 222 (бутылочное стекло); E 1 1 w i t z, Z. d. VDI , Jg. 57, p. 858, (строительн. применения): К г о p f, Zement , Charlottenburg, 1921, p. 651 (воздействие различных агентов); Jahresberichte iiber d. Leistung d. chem. Technologie , Lpz., 1886, p. 52 (таблица состава разных шлаков); О s t w а 1 d W., Feuerungstechnik , Lpz., 1919, .Tg. 7. p. 77 (улучшение я1лаков присадками); Elbers Н. D., <?Techniker , Berlin-New York, 1883, p. 328 (улучшение шлаков); Tetmayer, Jahresberichte iiber d. Leistung d. chemlschen Tecli-nologie , Leipzig, 1886, p. 579 (грануляция); J a n t-z en G., Stahl und Eisen , 1910, p. 824 (воздушная грануляция). п. флоренский.

ДОМКРАТЫ, подъемные приспособления, в большинстве случаев ручные, с незначительной высотой подъема. Д. доли<;ны отличаться компактностью конструкции и портативностью. По способу действия различают Д. винтовые, реечные и гидравлические.

Винтовой Д. (фиг. 1) состоит из стального шпинделя с винтовой нарезкой, на верхнем конце которого помепена головка; шпиндель ходит в гайке, которая или жестко соединена со станиной Д. или может иметь относительное вращение. Подъем груза совершается посредством вращения шпинделя или гайки. Обыкновенно применяют одноходовую нарезку с четырехугольным или трапецеидальным сечением; угол подъема нарезки == 4-6°, благодаря чему Д. является самотормозящим, но его кпд мал (0,400,50). Вращение винта происходит при помощи рычага, вставляемого в отверстия в верхней утолщенной части шпин-


Фиг. 1.

деля или при помощи трещотки (рычага с собачкой и храпового колеса); вращение гайки совершается обычно при помощи червяка или пары коническ. зубчаток. Винтовые Д. строятся с грузоподъемностью от 2 до 20 т, а в случае зубчатой передачи-до 70 т. Высота подъема 100-350 мм. Шпиндель винтовых Д. рассчитывается на сжатие и кручение, но последним можно пренебречь и принять допускаемое напряжение сжатия ка равным / нормального, а именно: для литой стали 700 кг/см, для литого железа 450 кг/см. Внутренний диам. шпинделя

где Q - полезный груз в кг. Высоту гайки рассчитывают на давление в нарезке. Если Z-число витков на высоте Н гайки, h- ход винта, d-внешний диам. шпинделя, а к-допускаемое давление, то

здесь к принимается 100 иг/ель при работе стали по бронзе или по литому железу, /с $ 75 кг/см-для литого железа по бронзе и /е 50 кг/см-для стали или литого железа по чугуну.

К винтовым Д.принадлежат паровозные к о 3 л ы, состоящие из 2 винтовых Д., приводимых в движение при помощи зубчатой передачи от руки, а в последнее время п электромотором в 5-6 IP; поперечина из двутавровых балок, свободно лежащая на гайках Д., служит опорой для поднимаемого паровоза. Для подъема одного паровоза требуются две пары козел общей грузоподъемностью до 60 т; подъем до 1,75 м, расстояние между козлами 3,5-4 м. Внутренний диам. шпинделя паровозных козел рассчитывается по формуле:

d = + 0,65 5,75 tg (or+ е)

где ка берется 600 кг/см для литого железа и 900 кг/см для литой стали, а-угол подъема винтовой нарезки (обычно v- 4°), и о- угол трения материала винта о гайку (6°). Считая а=4° и е=6°, имеем:

В случае особо д-тинных винтов необходимо проверять на продо.яьиый изгиб по ф-ле Эйлера или Тетмайера. Паровозные козлы с приводом от элехстромотора изобралгсны на фиг. 2. Подъем паровоза длится лишь 10-!-12 м. (против 45-ЬбО м. при ручной работе); мотор мощностью 5-1-6 IP (для 4 двадцатитонных козел).

В реечных Д. рабочим э-тементом является стальная зубчатая рейка, приводимая в движение системой рычагов с собачками или шестерней, имеющей обычно лишь 4 зубца. Весь механизм заключается в де-peBiiHHyio или металлич. станину. Америк, реечный Д. изображен на фиг. 3. При поднятии груза (псиожение А) собачка а, соединенная болтом b с рычагом с, входит под действием спиральной пружины е, укрепленной другим концом в рычаге d, в зубцы



рейки/. Другая собачка д, вращающаяся вокруг болта h, укрепленного в станине, задерживает рейку во время движения собачки а вниз. Собачка д вжимается в зубцы рейки спиральной пружиной t, второй конец к-рой укреплен в рычаге г, вращающемся вокруг оси S, составляющей одно целое с собачкой д. При спуске (положение В) нажимают рычаг i, поднимающий кулак к,


Фиг. 2.

вращающийся вокруг оси I, при чем конец рычага заскакивает в вырез этого кулака. Выступом m кулак отклоняет рычаг j, а вместе с ним и собачку а вправо, при чем она выходит из зацепления с рейкой. Двигая рычаг с вниз, мы поднимаем собачку а, при чем одновременно ломаный рычаг о, вращающийся на пальце р рычага г и опирающийся своей левой частью q на ось и, отводит собачку д назад. После поворота на некоторый угол рычаг d соскакивает с упора ш, и собачка а заскакивает в своем верхнем положении в зубец рейки, при чем одновременно собачка д выходит из зацепления с рейкой и позволяет последней двигаться вниз на один зубец при поднятии рычага с. Эти Д. обладают весьма малым весом и поэтому часто применяются в автомобильном


Фиг. 3.

деле. Реечные Д. строятся грузоподъемностью 1,520 т, подъем до 350-400 мм. Кпд реечных Д. равен 0,60,7. На фиг. 4 показан реечный Д. с двойной зубчатой передачей, подъемной силой в 4 т. Исходной точкой для расчета элементов реечного Д. является зубчатка, зацепляющаяся с рейкой. Шаг зуба t определяется из ф-лы

1=л/~, где Q-полезный груз в кг, с-


коэфф., а v=b: f=l,0-1-1,25(Ь-ширина рейки). Величина с принимается равной 100-1-210, что соответствует допускаемому напряжению на изгиб 1 600- 3 400 кг/сж. Такая высокая нагрузка возможна в виду увеличения жесткости шестеренки боковыми щеками и редкости полной нагрузки Д.

Винтовые и реечные Д. широко применяются для поднятия автомобилей, частей машин при монтаже, в кораблестроении, транспорте и т. д. Эти Д. надежны, просты, легко обслуживаются, дешевы в эксплоата-ции и имеют небольшой износ. По конструкции деталей они очень разнообразны в зависимости от специальных целей, для к-рых предназначены. Для разматьшания кабелей с барабанов головка Д. имеет полукруглую канавку, куда вставляется ось барабана. Для поднятия рельсов применяют Д., снабженные прикрепленными к шпинделю щипцами для захвата головки рельса. Вместо щипцов можно прикрепить острогубцы для вытаскивания костылей. Для у увеличения подъема применяют часто Д. с двумя шпинделями (телескопическ. Д.). Два шпинделя, входящие один в другой, имеют одинаковую резьбу и снабжены на концах упорками. Поворачивая гайку, заставл;яют вывинчиваться наружный винт; когда он дойдет до конца и упрется в гайку, то начинает вращаться вместе с ней и заставляет вывинчиваться внутренний винт.

Гидравлический Д. действует при помощи слшмаемой насосом жидкости, обыкновенно масла или воды, к к-рой в холоди, время примешивают /з глицерина. Гидравлич. Д. изображен на фиг. 5; он состоит из цилиндра А, служащего одновременно станиной; в цилиндре движется поршень а, снабженный наверху упором для принятия груза Ь, а внизу манжетой с. Упор имеет свешивающуюся вниз лапу для подъема грузов с низко расположенной точкой опоры.Жидкость наливается в ящик д и нагнетается под поршень Д. ручным насосом й через клапаны /г и г. Насос приводится в действие кулачком е посредством шестигранного вала и рычага /. Предохранительный клапан /с прикимается к своему гнезду .ломаным рьшагом I, снабженным в верхней части пружиной; натяжение последней устанавливают винтом т. Передаточное число гидравлич. Д.

где rj-кпд Д., D и d-диаметры поршней рабочего и насосного, а-длина ручного рычага /, а b-плечо кулачка е. Цилиндр и поршень делаются в виду применяющихся высоких давлений (до 400 atm) из стального литья. Грузоподъемность гидравлическ. Д. до 300 т, кпд выше, чем у остальных систем, и достигает 0,7. В виду их значительной грузоподъемности и возможности приво-


Фиг. 4.



1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155