Разработка технологии изготовления и разработка прототипов полиуретановой оснастки для виброформованных огнеупоров шиберных затворов.

Цель исследования - разработка инновационного продукта - высокотехнологичной полиуретановой оснастки для производства формованных огнеупоров, являющихся расходным припасом шиберных затворов, применяемых, как правило, при разливке стали на установках непрерывной разливки. Разработана пошаговая технология проектирования и изготовления полиуретановой оснастки для виброформованных огнеупоров шиберных затворов типа гнездовой стакан и стакан-коллектор. Проведены исследования по определению наиболее оптимальных сочетаний вариантов реализации структурно-компоновочных признаков оснастки с наиболее полным учётом параметров оснастки, влияющих на геометрические параметры, качество наружной поверхности и сталеразливочного канала виброформованных огнеупоров шиберных затворов, эргономику и эксплуатационные характеристики оснастки. Проанализированы способы получения полиуретановых элементов прототипов оснасток, созданы электронные геометрические модели составных элементов мастер-моделей. Исследовано влияние технологических параметров 3D-печати на выходные параметры элементов мастер-моделей, определены технологические режимы аддитивного технологического процесса, изготовлены требуемые элементы мастер-моделей. Изготовлены и испытаны пилотные прототипы оснасток, а по результатам испытаний осуществлены доработка конструкции и совершенствование технологии изготовления; изготовлены прототипы, переданные для дальнейших производственных испытаний в условиях серийного производства огнеупоров. Областью применения результатов НИОКР являются практически все виды формованных огнеупоров, получаемых методом вибролитья. За счёт реализации принципа безударного извлечения становится возможным получение вибролитьём изделий из легковесных огнеупорных материалов, обладающих низкими физико-механическими характеристиками после формования. Появляется возможность изготовления методом вибролитья изделий типа высоких тонкостенных ёмкостей (тигли, чехлы термопар и т.п.). Экономическая эффективность от внедрения результатов НИОКР определяется несколькими параметрами: повышение производительности виброформовочного участка на огнеупорных производствах в результате сокращения времени на обслуживание оснастки, не требующее никаких вспомогательных инструментов или приспособлений; снижение количества брака по причине разрушения огнеупора при извлечении из оснастки; улучшение внешнего (товарного) вида, чистоты поверхности и геометрии огнеупорной продукции, позволяющее конкурировать с лучшими европейскими производителями огнеупоров. Первые результаты промышленных испытаний прототипов позволяют прогнозировать возможность увеличения производительности за счёт возможности значительно сократить время выдержки заформованного огнеупора в форме с 12 - 20 до 3 - 4 ч и извлекать его уже по достижении предела прочности на сжатие примерно 5 - 6 Мпа, что ранее не было возможно в силу применения ударной методики извлечения. Планируется дальнейшее развитие данного направления исследований с целью охвата наибольшего ассортимента огнеупорной продукции и снижения стоимости разработок и изготовления. В результате выполнения работы получен объект интеллектуальной собственности в виде патента на полезную модель ПМ №190485.