Каменное литье или Петрургия (от др.-греч. pétros — камень и др.-греч. érgon — работа) — производство материалов и изделий (каменного литья) из расплавов горных пород (таких, как базальт и диабаз) и некоторых видов промышленных отходов (шлак, зола) методом литья. Изделия из каменного литья довольно широко используются в промышленности (в частности добывающей и металлургической, угольной и др.). Каменное литье получают в электродуговых или газовых печах. Процесс плавки каменного литья очень похож на плавку металла, даже температура плавления у них достаточно близкая. Однако в дальнейшем, чтобы получилась плотная кристаллическая структура, камнелитые изделия должны пройти отжиг при плавном снижении температуры от 800 до 200С. Поэтому производство каменного литья является более энергоемким процессом чем, например, производство стали. Основные физико-механические свойства каменного литья приведены в таблице № 1, а данные по стойкости в агрессивных средах — в таблице 2. Есть два основных типа каменного литья — износостойкое и термостойкое. У термостойкого литья чуть похуже физико-механические свойства, но зато оно может работать при температурах до 800 (износостойкое — при температурах до 200С).

Физико-механические свойства каменного литья

Таблица 1

Стойкость каменного литья в в кислотах и щелочах

Таблица 2

Основные свойства каменного литья

1. Высокая стойкость к абразивному износу. Т.к каменное литье имеет 7-ю — 8-ю группу твердости по шкале Мооса (т.е фактически уступает по этому показателю только алмазу и корунду) то его износостойкость значительно превышает все стали, включая марганцовистую, чугуны (в т.ч ИЧХ), резины, пластмассы и все остальное.
2. Высокая химическая стойкость в большинстве промышленно применяемых кислот и щелочей, за исключением только плавиковой кислоты.
3. Механические свойства. Они как мы видим из таблицы хуже, чем у стали и чугуна, однако достаточны для того, чтобы каменное литье работало в качестве несущего материала и качественно выполняло свои защитные функции.
4. 4. Низкая теплопроводность и низкий коэффициент линейного расширения. Придает определенные теплоизоляционные свойства.
5. Очень важный показатель-это плотность материала. У каменного литья он равен 2,8-2,9 г\см3, т.е в 2,7 раза меньше, чем у стали, т.е, чтобы зафутеровать одну и ту же площадь, каменного литья нужно в 2,7 меньше по весу, чем, например, стали. Т.е в дополнение и техническим свойствам каменного литья добавляется экономическая целесообразность его применения.
6. Есть также ряд специальных свойств: это низкое водонасыщение, неплохие электроизоляционные свойства, а также то, что каменное литье не подвержено старению (т.е его свойства со временем не изменяются) и не образует радиоактивной пыли при взаимодействии с радиоактивными веществами

Термостойкое литье по своим характеристикам может выдерживать до 800С не менее 40 циклов нагрев — охлаждение (а фактически по производственным данным эта цифра в 3-4 раза больше). Это выгодно отличает термостойкое каменное литье от большинства огнеупорных материалов. Обладая вышеперечисленными свойствами, каменное литье нашло широкое применение в промышленности. А именно:

• Трубы и отводы для изготовления и футеровки пульпо-, шламо-, золопроводов диаметром до 1220 мм. Срок службы таких трубопроводов, зафутерованных изнутри каменным литьем, увеличивается в 5-7 раз. Известны случаи, когда такие пульпопроводы стоят без износа уже более 20 лет. В таблице приведены сравнительные данные стойкости между металлическими трубами и трубами, футерованными каменным литьем.

Труба футерованная каменным литьем — Это обычная металлическая труба (обычно бывшая в употреблении) в которую вставлены камнелитые патрубки длиной 1 метр. Стыки между патрубками замазываются специальной замазкой, наполнителем которой является кислотоупорный порошок — размол каменного литья.

• Трубы и отводы для пневмопроводов подачи сыпучих материалов. В местах, где идет пневмоподача сыпучих материалов (которые обычно очень абразивные и подаются на больших скоростях), каменное литье надежно защищает основную трубу (или отвод) от износа, соответственно трубопровод надежно работает без свищей и аварий.

Такие трубы используют не только заводы по производству цемента, нерудных материалов, стекольные заводы, предприятия стройиндустрии, но и добывающие и металлургические комбинаты.

• Камнелитые желоба используются для гидросмыва золы, окалины, шлаков, в основном внутри помещений. Их используют угольные ТЭЦ, металлургические комбинаты, обогатительные фабрики.
• Плитка из каменного литья. Очень сложно назвать все отрасли её применения. В основном это футеровка бункеров, течек, газоходов, очистителей, каналов, также используется для выкладки желобов, полов, футеровки различного оборудования.

Укладывается на специальный раствор или специальный клей, щели промазываются кислотоупорной замазкой.

• Эффективно применение камнелитых мультициклонов в системах газоочистки агломерационных фабрик.

• Термостойкое каменное литье используется в основном для футеровки рамп коксохимического производства.

Источники

• БСЭ. Статья «Петрургия»
• Базальтовая вата: история и современность. Пермь: ИИЕТ РАН, 2003. −124 с.
• Пеликан А. Плавленые камни. Производство и использование в промышленности. М.: 1959.
• Липовски И. Е. Камнелитейное производство / И. Е. Липовски, В. А. Дорофеев — М.: 1965.