Розмір шрифту: 

Кварцові піски – це незамінні формувальні матеріали, які найбільш поширено застосовуються в сучасних технологічних процесах лиття в якості вогнетривкого наповнювача формувальних та стрижневих сумішей. Це зернисті сипкі матеріали з розмірами частинок від 0,05 до 3 мм, які наразі видобувають у промислових масштабах відкритим способом в кар’єрах, а також намивним земснарядом у природних водоймищах. Крім основного мінералу кварцу – діоксиду кремнію (SiO2), зазвичай кварцові піски містять у своєму складі різноманітні домішки у вигляді оксидів заліза, польових шпатів, карбонатів, глинястої складової та ін. Зазначені домішки зумовлюють забарвлення кварцових пісків від світло-жовтого до червоно-бурого кольору. Чисті кварцові піски мають характерний молочно-білий колір та містять до 99% кварцу.
Як відомо [1], основними вимогами до вогнетривких наповнювачів формувальних та стрижневих сумішей є:
– достатня вогнетривкість;
– хімічна інертність до рідкого металу;
– стабільність фізико-механічних властивостей при нагріванні;
– мінімальне газоутворення;
– можливість багаторазового використання у зворотних сумішах (регенераті);
– наявність достатніх сировинних запасів, низька собівартість, відповідність екологічним вимогам тощо.
В межах України зосереджені чималі запаси пісків на основі кварцу. Велика частина українських родовищ пісків вже отримала промислове освоєння:
– Оріхівське родовище (ПрАТ «Оріхівський піщаний кар’єр», Запорізька обл.);
– Пологівське родовище (ГК «Мінерал», Запорізька обл.);
– Старовірівське родовище (ТОВ виробничо-комерційна фірма «Старк», Харківська обл.);
– Гусарівське родовище (ПАТ «Гусарівський гірничо-збагачувальний комбінат формувальних матеріалів», Харківська обл.);
– Вільногірське родовище («Об’єднана гірничо-хімічна компанія», філія «Вільногірський гірничо-металургійний комбінат», Дніпровська обл.) та ін.
В теперішній час великий практичний інтерес представляє піщано-глиняста сировина, що добувається в Україні кар’єрним способом, яку можна використовувати як в початковому вигляді, тобто без попереднього збагачення, в якості основного компонента піщано-глинястих формувальних сумішей, так і в якості сировини для процесів промислового збагачення пісків на основі кварцу з метою одержання марочних високоякісних формувальних матеріалів з мінімальним вмістом домішок та глинястої складової.
В даній роботі з метою виявлення відповідності вимогам піщано-глинястих формувальних сумішей було досліджено зразок піщано-глинястої сировини марки СПГ-02 виробництва Гірничодобувної компанії «Мінерал» (Запорізька обл., м. Пологи).
На підставі отриманих результатів лабораторних досліджень та їх комп’ютерного оброблення шляхом побудови гістограми зернистості й інтегральної кривої розподілу часток досліджуваного піску за розмірами, були визначені його марочні характеристики:
– масова частка глинястої складової – 2,8%;
– масова частка SiO2 – 97,0%;
– середній розмір зерна – 0,173 мм;
– коефіцієнт однорідності – 65,2%.
Таким чином, на підставі отриманих даних було встановлено, що досліджуваний пісок на основі кварцу, згідно ГОСТ 2138-91 відповідає марці 1Т1О3016.
Експериментальним шляхом:
– встановлено загальні закономірності впливу вологості на газопроникність піщано-глинястої формувальної суміші при різній зернистості її наповнювача – піску на основі кварцу;
– вивчено вплив зернистості піску і вмісту формувальної глини на міцність по-сирому і газопроникність піщано-глинястої формувальної суміші.
Були встановлені наступні закономірності:
– з підвищенням вологості піску на основі кварцу газопроникність формувальних піщано-глинястих сумішей зростає, досягає максимуму, а потім плавно зменшується (інтервал оптимальної вологості, при якому газопроникність формувальних сумішей не відчуває різкого зниження, становить 3...5%);
– зі збільшенням розмірів зерен піску та їх однорідності (особливо при використанні наповнювача окремих великих фракцій, наприклад, 0,2 мм) спостерігається значне підвищення газопроникності, при цьому зберігається загальна тенденція зниження газопроникності на тлі збільшення вмісту формувальної глини в сумішах, приготованих на основі окремо виділених піщаних фракцій.
Враховуючи отримані експериментальні результати, можна дійти до висновку, що піщано-глиняста сировина виробництва Гірничодобувної компанії «Мінерал» може ефективно використовуватися в якості вогнетривкого наповнювача сирих піщано-глинястих сумішей за умови забезпечення в них оптимальної вологості і достатнього вмісту формувальної глини.

Література:
1. Дорошенко С.П., Авдокушин В.П., Русин К. и др. Формовочные материалы и смеси. – К.: Выща шк., 1990; Прага: СНТЛ, 1990. – 415 с.
2. Гірничодобувна компанія «Мінерал» [Електронний ресурс] – Режим доступу: http://mineral.com.ua/produktsiya/sirovina-pishhano-glinista.