Тугоплавкие соединения

 

Подготовка материалов. Кристаллический кремний подвергается дроблению на щековой дробилке, а затем поступает на помол в трубчатую мельницу. Остаток молотого кремния на сетке № 0063 не должен превышать 3 %. Концентрат лигносульфонатов приготавливается в виде водного раствора плотностью не менее 1,26 г/см2, в случае использования ЛСТ Леманского ЦБК его плотность должна быть от 1,22 до 1,24 г/см3.

Приготовление массы. Дозирование порошков производится весовыми дозаторами. Составы шихт в %  должны быть при формовании на прессах:

а) № 125 – 25

№ 100 – 20

№ 50 – 25 – 10

2 – 6 – 25

кремний кристаллический – 20

В случае применения минусовых фракций состав шихт в % должен быть:

Таблица 13 – Состав шихт

а) при формовании на прессах	б) при трамбовании
№ 125 –  25	№ 125 –  10
№ 100 –  20	№ 100 –  30
№ 50 – 25 – 15	№ 50 – 25 –  20
Минусовая фракция – 20	Минусовая фракция – 20
Кремний кристаллический – 20	Кремний кристаллический - 20

 

Допускаемые отклонения в содержании фракций карбида кремния и кремния кристаллического ± 2 %.

Допускается ввод в шихту сырого брака, содержащего кристаллический кремний, в количестве 10 % от веса сухих порошков. Порошки карбида кремния и кремния кристаллического перемешиваются в смесителе не менее 5 минут, после чего вводится раствор ЛСТ и перемешивание продолжается еще не менее 10 минут. Массовая доля влаги в массе должна быть для трамбования от 2,5 до 4,0 %, для прессования от 2,5 до 3,5 %.

Готовая масса пропускается через дезинтегратор и затем поступает на формование. Рекомендуется вылеживание массы не менее 12 часов. В этом случае емкости, в которых будет осуществляться вылеживание  закрываются полиэтиленовой пленкой, резиной или плотной бумагой.

Формование изделий. Формование изделий осуществляется на гидравлических и фрикционных прессах, пневмотрамбованием и на виброудраных установках.

Прессформа должна быть цельнолитной, недопускающей расширения в момент прессования. Пластины должны быть цементированными шлифовальными поверхностями. Размеры прессформ должны соответствовать чертежу. Прессформа должна иметь конусность по 0,5 мм на сторону (на каждые 100 мм). Формование изделий на фрикционных прессах осуществляется в начале прессования легкими ударами, обеспечивающими предварительное уплотнение массы и ее обезвоздушивание. Формование изделий пневмотрамбовкой осуществляется в металлических или деревянных, обитых железом формах, соответствующих чертежным размерам. Перед каждой сборкой формы для трамбования все части ее хорошо протираются, а рабочая поверхность смазывается керосином, а при сложных конфигурациях форм также чешуйчатым графитом. Засыпка массы в формы производится вручную совком равномерными порциями (слоями) толщиной не более 10 мм.

Каждая порция хорошо утрамбовывается пневматическим молотком.

Давление воздуха перед молотком должно быть не менее 5 атм. Заделка открытой плоскости изделий производится следующим образом: после трамбовки около три четверти высоты изделия, на форму прикрепляется направляющая часть (надставка).

Затем трамбование ведется до уровня, превышающего на 3 – 5 мм чертежную открытую плоскость изделия. Надставка снимается и оттрамбованная выше уровня часть изделия срезается специальным ножом. На срезанную поверхность насыпается тонкий слой мелкой массы этого же состава, просеяного через сетку № 2 и закладывается прорезиненный ремень, по которому производится окончательная заделка открытой плоскости изделий. По окончании трамбования форма разбирается, изделия аккуратно вынимаются и укладываются на металлические поддоны. Изделия прессуются с использованием метода вибрации.

Кажущаяся плотность сырца после формовки должна быть не менее 2,60 г/см3 для изделий, изготовленных пневмотрамбованием.

Формование изделий на виброустановке производится в соответствии с инструкцией ТИ 199-0-3-08-94 по производству карборундовых изделий методом вибрационного уплотнения. Внешний вид сырца должен удовлетворять следующим требованиям:

• иметь гладкую поверхность без насечек и трещин;
• однородное строение;
• целые углы и ребра (без сколов).

Сушка и обжиг изделий. Сформованный сырец сушится в естественных условиях не менее трех суток. Подсушенные изделия подвергаются сушке в сушилах, разложенных в корпусе печей периодического действия. Теплоносителем в сушилах корпуса периодических печей служит смесь дымовых газов и воздуха, температура должна быть в первые сутки не выше 80 °С, последующие сутки 120 °С ± 10 °С. Массовая доля влаги в изделиях после сушки не должна превышать 0,5 %. Обжиг производится в муфельных печах в среде азота. Перед погрузкой изделий на обжиг производится очистка и выравнивание пола муфеля. Газовые горелки и каналы должны быть проверены и прочищены. Садка изделий осуществляется по схемам, утвержденным техническим директором завода.

При достижении температуры в муфеле 100 °С производится продувка муфеля азотом и, начиная с температуры 150 °С производится в среде азота. Охлаждение изделий до температуры 150 °С производится в среде азота, затем подача азота в печь прекращается. Сразу после остановки печи открывается первый лист ходка, через 8 часов после остановки печи подключается вентилятор. Второй лист ходка открывается после прекращения подачи азота в муфель. Измерение температуры в муфеле производится парами и оптическим пирометром по температуре поверхности муфеля. Контроль истинных температур производится автоматически пироскопами. Влажность (точка росы) подаваемого в муфель азота должна быть не более – 30 °С.

Таблица 14 – Режим обжига

Интервал температур, °С	Скорость подъема температур, °С/час	Продолжительность, час	От начала обжига, час
250 – 1000	50	16	16
1000 – 1200	30	7	23
1200	выдержка	8	31
1200 – 1300	30	3	34
1300	выдержка	8	42
1300 – 1400	30	2	44
1450	выдержка	8	52
1400 – 1450	30	3	55
1450	выдержка	16 – 18	71 – 73

 

Сортировка, складирование и отгрузка. Сортировка изделий производится поштучно в соответствии с ГОСТ 10 153-70. Укладка готовых изделий производится раздельно, помарочно. Изделия сложной конфигурации упакованы деревянные ящики с перестилкой мягкой сухой стружкой. Складирование, хранение и маркировка изделий производится согласно требованиям ГОСТ 247 17-81. Приемка изделия производится согласно требованиям ГОСТ 817 9-85 и инструкции «изделия огнеупорные». Требования к приемке продукции и представления результатов приемки на заводах (производствах) изготовителях».

Контроль качества и методологическое обеспечение. Контроль качества и метрологическое обеспечение карбидокремниевых изделий на нитридной связке производится в ОТК завода, а также в испытательном центре.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 11 – Схема технологического процесса производства

карбидокремниевых изделий на нитридной связке

 

5 Безопасность жизнедеятельности

 

Безопасность производственных процессов определяется в первую очередь безопасностью производственного оборудования, которая обеспечивается учетом требований безопасности при составлении технического задания на его проектирование, при разработке эскизного и рабочего проекта, выпуске и испытаниях опытного образца и передаче его в серийное производство согласно ГОСТ 15.001-73* «Разработка и постановка продукции на производство. Основные положения».

Общие требования безопасности к производственным процессам определены ГОСТ 12.3.002 – 75* (СТ СЭВ 1728 – 79). Основными требованиями безопасности к технологическим процессам являются устранение непосредственного контакта работающих с исходными материалами, заготовками, полуфабрикатами, готовой продукцией и отходами производства, оказывающих вредное действие; замена технологических процессов и операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов, процессами и операциями, при которых указанные факторы отсутствуют или обладают меньшей интенсивностью; комплексная механизация и автоматизация производства, применение дистанционного управления технологическими процессами и операциями при наличии опасных и вредных производственных факторов; герметизация оборудования; применение средств коллективной защиты работающих; рациональная организация труда и отдыха с целью профилактики монотонности и гиподинамии, а также ограничения тяжести труда; своевременное получение информации о возникновении опасных и вредных производственных факторов на отдельных технологических операциях (системы получения информации о возникновении опасных и вредных производственных факторов необходимо выполнять по принципу устройств автоматического действия с выводом на системы предупреждающие  сигнализацией); внедрение систем контроля и управления технологическим процессом, обеспечивающих защиту работающих и аварийное отключение производственного оборудования; своевременное удаление и обезвреживание отходов производства, являющихся источниками опасных и вредных производственных факторов, обеспечение пожаро- взрывобезопасности.

При определении необходимых средств защиты следует руководствоваться указаниями соответствующих разделов стандартов ССБТ по видам производственных процессов и группам производственного оборудования, используемым в этих процессах. Перечень стандартов применительно к процессам дается в ежегодно издаваемых указателях Госстандарта.

Требования безопасности при проведении технологического процесса должны быть предусмотрены в технологической документации. Контроль полноты изложения этих требований должен осуществляться в соответствии с указаниями РД 50-134-78. Мероприятия по обеспечению пожаробезопасности производственных процессов определены ГОСТ 12.1.0 004-76*, взрывобезопасности ГОСТ 12.1.010-76*.

Производственные здания и сооружения в зависимости от выбранного архитектурно-строительного и объемно-планировочного решения могут влиять на формирование условий труда в части освещения, шума, микроклимата, загазованности и запыленности воздушной среды, производственных излучений. Кроме того, неправильное цветовое или архитектурное решение интерьера приводит к неблагоприятному психологическому воздействию на работающих.

В производственном помещении условия труда зависят от таких факторов, как размещение технологического оборудования, организация  рабочего места, используемое сырье и заготовки, готовая продукция.

Уровня опасных и вредных производственных факторов на рабочих местах должны соответствовать требованиям стандартов безопасности по видам опасных и вредных факторов. Рабочие места должны иметь уровни и показатели освещенности, установленные действующими строительными нормами и правилами СНиП II – 4 – 79. Правильная организация рабочих мест предполагает учет эргономических требований (экономию движений, исключение неудобных поз при обслуживании оборудования и пультов управления, правильную компоновку последних), предусмотренных ГОСТ 12.2.049-80 «Оборудование производственное. Общие эргономические требования». Производственное оборудование должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003-74* и ГОСТ 12.2.049-80.

Размещение производственного оборудования, исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства в производственных помещениях и на рабочих местах недолжно представлять опасности для персонала. Расстояния между единицами оборудования, а также между оборудованием и стенами производствeнных зданий, сооружений и помещений должно соответствовать требованиям действующих норм технологического проектирования, строительным нормам и правилам.

Хранение исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства должно предусматривать применение способов хранения, исключающих возникновение опасных и вредных производственных факторов; использование безопасных устройств для хранения; механизацию и автоматизацию погрузочно-разгрузочных работ.

При транспортировании исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства необходимо обеспечивать использование безопасных транспортных коммуникаций; применение средств перемещения грузов, исключающих возникновение опасных и вредных производственных факторов; механизацию и автоматизацию перевозки. При этом следует учитывать требования ГOCТ 12.2.022 – 80 «Конвейеры. Общие требования безопасности» и ГОСТ 12.3.020 – 80 «Процессы перемещения грузов на предприятиях. Общие требования безопасности» и рекомендаций.