Ход урока
РАЗДЕЛ 3. ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
Тема 3.1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
ОГНЕУПОРАМИ называются строительные материалы, служащие для сооружения тепловых агрегатов и способные противостоять действию высоких температур (не ниже 1580°С), а так же физическим и физико-химическим процессам, происходящим в тепловых агрегатах при высоких температурах.
Классификация:
1. по химико-минералогическому составу:
1.1. кремнеземистые (динасовые – более 92% SiO2);
1.2. алюмосиликатные (шамот – до 45% Al2O3);
1.3. магнезиальные (изготавливают из минерала, содержащего магнезит);
1.4. хромистые;
1.5. углеродистые (графитовые, коксовые, …);
1.6. цирконестые;
1.7. окисные (окиси бериллия, тория, церия);
1.8. карбидные и нитридные.
2. по степени огнеупорности:
2.1. огнеупорные (t = 1580¸1750°С);
2.2. высокоогнеупорные (t = 1770¸2000°С);
2.3. высшей степени огнеупорности (выше 2000°С).
3. по термической обработке:
3.1. обжиговые;
3.2. безобжиговые;
3.3. литые, плавленые.
4. по способу изготовления:
4.1. формованные;
4.2. неформованные;
4.3. огнеупорные растворы.
5. по сложности формы и размерам:
5.1. нормальный кирпич;
5.2. фасонные изделия;
5.3. крупные блоки;
5.4. специальные изделия (тигли, трубки, …).
Тема 3.1.2. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ОГНЕУПОРНОГО МАТЕРИАЛА
1. ОГНЕУПОРНОСТЬ – это свойство материалов противостоять действию высоких температур.
Наиболее распространенным методом определения огнеупорности является стандартный метод, согласно которому из огнеупорного материала, подлежащего испытанию, следует изготовить усеченные трехгранные пирамидки (пироскопы), высотой до 6см, изготовленные образцы высушиваются и устанавливаются на огнеупорную подставку вместе со стандартными пироскопами определенной огнеупорности. Подставка вместе с пироскопами помещается в электрическую печь. Огнеупорность материала обозначается номером того пироскопа, с которым образец упал одновременно.
Маркировка: температура падения – 10.
ПК173 – пироскоп керамический с огнеупорностью 1730°С.
2. ДЕФОМАЦИЯ ПОД НАГРУЗКОЙ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРОЙ. Находясь в кладке, огнеупорные материалы подвергают различным механическим воздействиям: сжатию, растяжению, изгибу, истиранию. Чаще всего, огнеупоры в условиях службы испытывают нагрузку - сжатие. Их прочность на сжатие определяют в холодное состоянии и при высоких температурах. При испытании пользуются стандартным образцом: d = 36мм, h = 50мм; помещенным в криптолитовую печь. По стандарту удельную нагрузку принимают равной 19,6 Н/см2. Нагрев ведут постепенно (до 800°С n = 10°/мин, свыше 800°С n = 4¸5°/мин). В процессе нагревания по дилатометру наблюдают сжатие образца и строят диаграмму. Температуру, при которой отмечается четырех процентная усадка, считают температурой начала размягчения (начало деформации), а температуру, при которой происходит сорока процентная усадка – температурой конца размягчения.
3. ПОСТОЯНСТВО ФОРМЫ И ОБЪЕМА. При нагревании и охлаждении в результате термических разложений и усадок огнеупор может изменять свою форму и размеры. Большим непостоянством размеров отличается динос, более постоянные по размерам – углеродистые огнеупоры. Каждый огнеупорный материал характеризуется значением линейного расширения. При кладке печи и свода иногда делают температурные швы. Их делают из дерева на определенных промежутках. Испытания проводят на образцах при нагревании, оценивается изменение объема.
4. ТЕРМОСТОЙКОСТЬ – проявляется в способности материала не разрушаясь выдерживать резкие изменения температуры. Обычно термостойкость определяется методом сравнения, основанном на чередующихся нагреве и охлаждении (1 цикл – теплосмена). Термическая стойкость оценивается количеством выдержанных теплосмен. Метод заключается в том, что кирпич торцевой стороной укладывается в электрическую печь сопротивления и нагревается до 850°С в течение 40 минут. Затем охлаждают в течение 8¸15 минут (воздух, вода). И так до тех пор, пока потеря массы не составит 20% (из отколовшихся кусков).
5. ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ. Огнеупоры при работе в печи должны обладать химической стойкостью. В печах образуются различные агрессивные среды, к которым относятся газы, расплавленные материалы. Сильное разрушающее действие на кладку оказывают шлаки. По отношению к действию шлаков, огнеупоры делятся на:
a) кислые (динос);
b) основные (шамот);
c) нейтральные (хромистый железняк).
Кислые огнеупоры стойки к кислым шлакам.
6. ШЛАКОУСТОЙЧИВОСТЬ определяется двумя способами: статическим и динамическим.
При статическом способе в огнеупоре высверливается отверстие, в которое засыпается молотый шлам, затем огнеупор устанавливают в печь и подогревают (не менее 1450°С и выдерживают 3¸4 часа). После испытания кирпич разрезают и визуально определяют глубину проникновения шлака в материал.
При динамическом способе на помещенный в печь огнеупор капают расплавленным шламом в течение ограниченного времени, а затем разрезают и устанавливают его шлакоустойчивость.
7. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ. В зависимости от условий работы, огнеупоры могут обладать большей или меньшей теплопроводностью. Чем выше пористость огнеупора, тем ниже его теплопроводность (до 800¸900°С).
8. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ – имеет значение при футеровке электрических печей. При нормальных условиях все огнеупоры хорошие диэлектрики. При высоких температурах их электропроводность быстро возрастает. Хорошей электропроводностью обладают углеродистые огнеупоры, остальные – плохо.
9. ПОРИСТОСТЬ – ее обладают все огнеупоры. Различают пористость:
1) открытую (есть сообщение с атмосферой) – на основе данных измерения водопоглащения;
2) закрытую (нет выхода наружу);
3) истинная (суммарная, общая).
10. ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТЬ. С повышением температур газопроницаемость понижается → объем газа возрастает и увеличивается его вязкость. Наибольшая газопроницаемость у шамота, наименьшая у диноса.
Тема 3.1.3. ПРИНЦИП ВЫБОРА ОГНЕУПОРОВ
Для стенок и свода огнеупор должен обладать высокой механической прочностью. Для откосов печи применяют огнеупоры стойкие к действию шлаков.
В изломе хороший огнеупор имеет однородное строению, все огнеупоры делятся на сорта по стандарту. Сорт учитывает все отклонения от нормы (размеры, отбитость углов, кривизна, трещины, притупленность ребер и другое).
При выборе огнеупорного материала учитывают иго стоимость (наиболее дорогие – высокоглиноземистые, дешевые – шамот).
Транспортировка должна обеспечивать сохранность огнеупоров (предпочтительнее укладывать рядами с расклиниванием между рядов – стружка, солома, пенопласт), а лучший способ – перевозка в контейнерах. Склады должны быть закрытыми.
Тема 3.2. ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА И ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОСНОВНЫХ ОГНЕУПОРОВ
Тема 3.2.1. ТЕОРИТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА ОГНЕУПОРОВ
Производство огнеупоров складывается из следующих процессов:
1) ОБРАБОТКА СЫРЬЯ – которая может включать обогащение, дробление, помол, предварительную сушку или обжиг или последовательно все эти стадии.
2) ПРИГОТОВЛЕНИЕ ФОРМОВОЧНОЙ МАССЫ – заключается в смешивании огнеупорного сырья со связующими (клеящими) веществами с целью получения плотной массы, удобной для формования кирпича-сырца (огнеупорная глина – шамот, остальное сырье со связующим).
3) ФОРМОВАНИЕ – выполняется на специальных формовочных прессах. Изделия сложной формы – вручную трамбуются, для каждого случая выбирают оптимальное прессовое давление (может быть расслаивание Þ брак).
4) СУШКА КИРПИЧА-СЫРЦА. С уменьшением влаги механическая прочность сырца повышается, но вместе с тем повышается и его хрупкость. Поэтому при сушке в сырце оставляют часть влаги, чтобы избежать отбитости углов и ребер кирпича при его транспортировке.
5) ОБЖИГ является самой главной операцией в технологическом процессе изготовления огнеупоров. Изделия обжигают в специальных обжиговых печах при строго ограниченных температурах. Сначала удаляется оставшаяся влага, затем начиная с 200°С начинают разлагаться карбонаты и гидраты. При температуре выше 800°С в массе появляется жидкая фаза и начинается процесс перекристаллизации.
В результате обжига образуется кристаллический сросток огнеупорного компонента, придающий изделию механическую прочность при высоких температурах.
| Этапы урока | Деятельность учителя | Примечание |
| 1.Мотивация к учебной деятельности | Здравствуйте, ребята! Садитесь. Урок технологии проведу у вас я. Меня зовут Алина Валерьевна. Проверим, все ли у вас готово к уроку. Я буду читать стихотворение, а вы внимательно слушаете и проверяете , все ли у вас есть на партах. Чтоб работа закипела, Приготовьте все для дела, Будем клеить, мастерить – Все должно в порядке быть. Ножницы, бумагу, клей Клади на место поскорей. Не забудь про карандаш – Он в труде помощник наш. Молодцы! Все готовы, приступим к работе | (Приложение 1)(Слайд 1) (Слайд 2) |
| 2.Актуализация и фиксирование индивидуального затруднения в пробном учебном действии. | Ребята, какой сейчас месяц? Верно. А декабрь – это начало какого времени года? Зимой мы все – и взрослые, и дети с нетерпеньем ждем самый веселый, самый любимый праздник в году. Какой это праздник? К нам сегодня утром в класс пришла телеграмма. Догадайтесь от кого: У него румяный нос, Сам он бородатый, Кто же это? Правильно. Откроем его послание: ТЕЛЕГРАММА: ВНИМАНИЕ! РЕБЯТА, В ДЕКАБРЕ НАЧИНАЕТ РАБОТАТЬ МОЯ МАСТЕРСКАЯ. ОБЪЯВЛЯЮ КОНКУРС НА ЛУЧШУЮ игрушку ! ЦЕНЮ В РАБОТЕ АККУРАТНОСТЬ И ОРИГИНАЛЬНОСТЬ. ЖЕЛАЮ ВАМ УДАЧИ! СКОРО УВИДИМСЯ! ВАШ ДЕД МОРОЗ. Ребята, желаете ли вы принять участие в конкурсе Деда Мороза. | Д:Декабрь. Д:Зимы. Новый год Дед Мороз Приложение 2 да. |
| 3. Выявление места и причины затруднения 4, 5 Построение и реализация проекта выхода из затруднение. 6. Вступительная часть 7. Практическая часть Физкультминутка 8. Выставка работ | Чтобы у нас сформировались важные личностные качества: трудолюбие, усидчивость, мы должны соблюдать особые правила – правила рабочего человека. Давайте попробуем их перечислить, а главное соблюдать. 1. Каждый работает на своем рабочем месте. 2. Внимательно слушать объяснение учителя. 3. Прежде чем начать работу, правильно приготовь свое рабочее место. 4. На уроке соблюдай тишину, не отвлекай товарища. 5. Во время работы содержи рабочее место в порядке. 6. Научился сам – помоги товарищу. 7. Работать надо дружно. 8. Закончил работу – убери свое рабочее место 9. Каждой вещи - свое место Рассмотрите образец готовой игрушки, которую мы будем выполнять. Из какого материала она сделана? 1)Возьмите лист картона ,Желательно синего или красного и обведите по шаблону круг, разместите круг строго по центру , из оставшегося места на картоне обведите шаблон, руки деда мороза с двух сторон и вырежете Прежде чем мы приступим вырезать давайте повторим Правила безопасной работы с ножницами 1. Соблюдай порядок на своем рабочем месте. 2. Перед работой проверь исправность инструментов. 3. Не работай ножницами с ослабленным креплением. 4. Работай только исправным инструментом: хорошо отрегулированными и заточенными ножницами. 5. Работай ножницами только на своем рабочем месте. 6. Следи за движением лезвий во время работы. 7. Ножницы клади кольцами к себе. 8. Подавай ножницы кольцами вперед. 9. Не оставляй ножницы открытыми. 10. Храни ножницы в чехле лезвиями вниз. 11. Не играй с ножницами, не подноси ножницы к лицу. 12. Используй ножницы по назначению 2)Найдем центр круга. Простым карандашом можно наметить линии разреза. 3) Вырежете руки и круг, по намеченным линиям разреза необходимо аккуратно разрезать. 4)Затем проклеиваем одну сторону, И вставляем ленту петелькой на лицо (Так что бы она торчала из конуса) и заворачивая в конус. 5)Далее приступаем к склеиванию деталей поделки. Ребят я смотрю вы все устали, давайте выйдем из-за парт и повторим движения которые нам показывают разные игрушки. 6)Обрываем вату от диска, приклеиваем вату к варежкам, а затем приклеиваем часть руки к туловищу. 7)Теперь приклеиваем лицо к туловищу, так чтобы у нас осталось чуть-чуть место под шляпу. 8)После того как приклеим лицо приклеим глаза, усы, бороду, Усы мы делаем из ваты тоже чуть-чуть оторвем и закрутим в середине, и приклеим на лицо. 9)А затем, мы делаем бороду. Для этого мы возьмем одну сторону диска, вырежем тонкий полукруг и надрежем по краям по кругу, но будьте внимательны не прарежте ее до конца, мохнатой стороной мы приклеиваем строго вокруг овала лица. 10)Теперь делаем пояс из ленты,( или фольги)Отмеряем талию деда мороза и проклеиваем вокруг, следующий шаг приклеиваем ленточку очень аккуратно.(Если у детей фольга то шириной 1.5 или 2 см. а длинной да 20 мы вырезаем тоненькую полоску и приклеиваем.) для изготовлении бляшки нам понадобится цветная бумага, вырезаем квадрат, или круг по желанию, оставшейся кусочек ленты мы приклеиваем на бляшку, и все склеиваем на поясе. 11) К тому времени как у нашего дедушки мороза подсохло лицо, мы над усами клеим нос, и глаза. Затем делаем шляпу. Для этого - нам также понадобится, ватный диск, вырежем тонкий, при тонкий полу круг и приклеим над лицом, делаем бубенчик на шапке, также катаем из ваты шарик и приклеим их. 11) Вот и все, вот такая чудесная игрушка "Деда Мороза" у нас получилась! Видите, как красиво, и совсем нет ничего сложного в изготовлении этой поделки. | Показываю образец Бумага. Рисунок 1. Рисунок 2. Рисунок 3. Рисунок 4. Рисунок 5. |
| 9Анализ работ. Подведение итогов. | Какие отличные работы у вас получились! Мы с вами сегодня участвовали в конкурсе Деда Мороза на лучшую снежинку, но я даже не могу выбрать лучшую ,они все прекрасны. Молодцы. Давайте создадим выставку наших работ и сфотографируемся около нее, а фото я отправлю Деду Морозу, чтобы он оценил вашу работу. А я вам всем сегодня за отличную работу ставлю 5. Спасибо за урок. | Музыка “Кабы не было зимы…” |