История производства

 Краткая историческая справка

В настоящее время в условиях бурного промышленного развития и большой потребности в металлах каменное литье служит источником частичной замены дефицитных металлов. Большинство камнелитейных предприятий выпускает изделия, используемые для защиты оборудования от абразивного истирания и химической коррозии.

На протяжении всей истории развития камнелитейного производства значение каменного литья постоянно возрастало, и сфера его применения систематически расширялась. В ходе развития экспериментальных и производственных работ росло количество разновидностей сырьевых материалов для производства каменного литья. Экспериментальные работы по получению литого кристаллического силикатного материала продолжаются уже более двухсот пятидесяти лет. Однако производство каменного литья организовано не более ста лет назад.

 История камнелитейного производства

Возникновение каменного литья относится к 1777 году, то есть к началу проведения экспериментов по переплавке базальтов во Франции. Однако задолго до этого времени начали получать кристаллические силикатные материалы из стекольных и шлаковых расплавов, что можно считать началом истории каменного литья. В 1727 году французский ученый Реомюр, желая создать новый тип фарфора, закристаллизовал мало щелочное стекло. Полученный кристаллический материал был назван «Реомюров фарфор».

Используя опыт Реомюра, в 1896 году Гарше кристаллизацией стекла получил тротуарные плиты, облицовку стен, архитектурные детали. Технология производства этих деталей состояла в следующем. Измельченные стекольные отходы размягчали в металлических формах, а затем прессовали. Полученные запрессованные изделия помещали в другие металлические формы и накаливали докрасна для кристаллизации. Несмотря на высокую прочность таких изделий, их производство не было организовано из-за быстрого сгорания металлических форм.

В двадцатых годах 20 века Биго, учтя недостатки в работе Гарше, усовершенствовал технологию кристаллизации стекла. Подготовленный расплав заливали в формы и охлаждали. После затвердевания отливки извлекали из форм и подвергали кристаллизации при 700 - 800°С в специальной печи с последующим отжигом в камерной печи. В качестве сырья для получения кристаллического стекла Биго использовал основные горные породы, металлургические шлаки, топливные золы, медные огарки и другие материалы.

В 1728 году в Германии был взят патент на получение кристаллического камня из металлургических шлаков.

В 1777 году во Франции Д. Аризель впервые плавил базальты. В 1798 году шотландец Джемс Голль плавил горные породы и получил высококачественные отливки.

Спустя пятьдесят лет во Франции, судя по сообщению Русского Горного журнала за 1854 год, экспериментальным путем из плавленого базальта производили трубы, цилиндры, черепицу, вазы, бутылки и другие изделия. К этому периоду относится получение изобретателем Адкоком патента на производство изделий из каменного литья. Экспериментальные работы в области каменного литья во Франции также проводили Дэбре в 1861 году и Ф. Кукэ и Леви в 1878 году. Более широкие опыты по переплавке базальта для использования в промышленных целях проводил во Франции с 1909 г. доктор Франсуа Риббе.

На основе этих исследований в 1913 г. во Франции была создана компания по использованию плавленых пород и начали строительство первого камнелитейного завода. В связи с мировой войной строительство было свернуто и лишь в 1921 г. фирма «Компани Женераль дю базальт» сумела достроить завод и организовать выпуск изделий, в основном изоляторы и кислотостойкие изделия. В состав завода входили: цеха дробления сырья плавления и отжига, формовочная мастерская и отделочное отделение. Печи для плавки применяли главным образом электрические с графитовыми электродами, а также пламенные с использованием генераторного газа и мазута. Сырьем служил Овернский базальт. Плавку вели при температуре 1300°С. Готовый расплав выливали в передвижную электрическую печь миксерного типа, с помощью которой производили разливку расплава в песчаные или металлические формы. После охлаждения изделия вынимали из форм и отправляли на отжиг в камерные печи, отапливавшиеся газом или углем.

Кроме электрических изоляторов, посуды и арматуры к трубам для химической промышленности, завод выпускал рифленые плиты для мощения полов и гладкие плиты для строительных целей.

Второй камнелитейный завод во Франции был построен в Пьюи. По технологии, заимствованной у французов, в 1922 г. был построен камнелитейный завод в Германии. Изделия этого завода применяли главным образом для замены металлических деталей в оборудовании, используемых для транспортировки абразивных материалов. Во время войны завод был разрушен и восстановлен в 1946 г.

Одной из разновидностей каменного литья, является стеклокристаллический материал. В США и некоторых европейских странах этот материал получил название пирокерам, в Румынии румынский фарфор, у нас - ситалл. Все эти материалы являются силикатно-кристаллическими.

 Камнелитейное производство в России

Первые опыты по получению каменного литья в России проводили, используя металлургические шлаки. Инициатором создания камнелитейного производства выступил в 1925 году академик Ф. Ю. Левинсон-Лессинг. В 1928 году. академик Ф. Ю. Левинсон-Лессинг, а также профессора А. С. Гинзберг и П. А. Флоренский провели ряд исследований в области каменного литья.

Так, А. С. Гинзберг занимался экспериментальными работами по получению каменного литья из онежского диабаза в горно-металлургической лаборатории института прикладной минералогии Ленинграда. П. А. Флоренский и геолог П. В. Оленин на опытной установке завода «Изолятор» в Москве исследовали основные горные породы района Батуми. В качестве сырья для получения каменного литья для электроизоляционных целей были опробованы онежские диабазы, базальты, металлургические шлаки и золы горючих сланцев. В результате проведенных работ была разработана технология получения изоляторов из плавленого диабаза.

На основе проведенных комплексных исследований в конце 1932 года был построен завод плавленого диабаза для химической промышленности. Построенный в конце 1932 г. Московский камнелитейный завод выпускает малые и большие плиты, фасонные изделия в виде деталей гидроциклонов и деталей желобов, кислотоупорный порошок, а также осваивает выпуск труб центробежным методом.

Вслед за Московским камнелитейным заводом в 1937 году был построен Ереванский муллитовый завод. Плавленый кристаллический муллит служит хорошим огнеупорным материалом для стекольной промышленности и по своей природе является одной из разновидностей каменного литья. Для производства муллитов применяют тихвинский боксит. Плавку ведут в однофазных электрических печах при температуре до 1900°С. Расплав из печи выливают в песчаные формы, установленные в металлических коробках.

После заливки формы залитый блок прикрывают сухой песчаной плитой и на ней устанавливают вторую опоку без дна, чтобы можно было засыпать диатомитом для теплоизоляции. Получаемый таким образом контейнер с отливкой охлаждают на воздухе в течение 10 суток, после чего получают кристаллический блок.

Важным этапом в развитии теории и практики камнелитейного производства явилось создание цеха светлокаменного литья. Проблема производства светлокаменного литья возникла в 1945 г. в связи с необходимостью облицовки монументальных зданий в г. Москве. В результате проведенных работ была создана экспериментальная полузаводского типа установка по производству светлокаменного литья, преобразованная к 1950 году в цех. Ассортимент продукции, выпускаемой цехом, довольно широкий. Ведущее место занимают плиты для полов предприятий пищевой промышленности, малые плитки для уличных знаков, шары и кирпичи для футеровки шаровых мельниц, мелкие технические изделия, изготовляемые методом точного литья, художественные отливки в виде фонтанов и скульптур, большие облицовочные плиты для зданий и другие изделия.

В 1958 году вступил в строй второй камнелитейный завод, в городе Донецке. Завод выпускает малые и большие плиты для футеровки, трубы в металлических кожухах и кислотоупорный порошок.

В 1964 году на Первоуральском заводе горного оборудования на базе опытной установки построен крупный камнелитейный цех производительностью в 20 тысяч тон в год. Цех производит уникальные термоизносостойкие плиты для футеровки рампы коксовой батареи. Также завод производит все типы износостойких плит, желобов, фасонные изделия и камнелитые трубы большого диаметра. В качестве сырья используются местные диабазы, кварцевый песок и другие шихтовые материалы.

В истории описаны только крупные камнелитейные производства. С 1975 года на территории России камнелитейные производства в строй не вводились. А с 1991 года по 2005 год были утеряны все кроме камнелитейного производства на Первоуральском заводе горного оборудования.

Читать далее.