<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">blackmet</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Izvestiya. Ferrous Metallurgy</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0368-0797</issn><issn pub-type="epub">2410-2091</issn><publisher><publisher-name>National University of Science and Technology "MISIS"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">blackmet-1351</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>METALLURGICAL TECHNOLOGIES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>О ПЕРСПЕКТИВАХ РЕЦИКЛИНГА  БОЯ  КВАРЦЕВЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ  ОБОЛОЧЕК  ЛИТЬЯ  ПО  ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ  МОДЕЛЯМ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title></trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Леушина</surname><given-names>Любовь Игоревна</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>доцент кафедры «Металлургические технологии и оборудование»</p></bio><email xlink:type="simple">kafmto@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Леушин</surname><given-names>Игорь Олегович</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>заведующий кафедрой «Металлургические технологии и оборудование»</p></bio><email xlink:type="simple">igoleu@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Плохов</surname><given-names>Сергей Владимирович</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>профессор кафедры «Нанотехнологии и биотехнологии»</p></bio><email xlink:type="simple">plohov1209@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000000283498072</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Деев</surname><given-names>Владислав Борисович</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>профессор кафедры "Литейные технологии и художественная обработка материалов"</p></bio><email xlink:type="simple">deev.vb@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff xml:lang="ru" id="aff-1"><institution>Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (федеральный опорный университет)», г. Нижний Новгород</institution><country>Russian Federation</country></aff><aff xml:lang="ru" id="aff-2"><institution>Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", г. Москва</institution><country>Russian Federation</country></aff><pub-date pub-type="collection"><year>2018</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>06</day><month>09</month><year>2018</year></pub-date><volume>61</volume><issue>11</issue><elocation-id>1351</elocation-id><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Леушина Л.И., Леушин И.О., Плохов С.В., Деев В.Б., 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Леушина Л.И., Леушин И.О., Плохов С.В., Деев В.Б.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Леушина Л.И., Леушин И.О., Плохов С.В., Деев В.Б.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1351">https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1351</self-uri><abstract><p>Использование для обсыпки кварца в его низкотемпературной модификации создает дополнительные риски при изготовлении форм в части их пониженной трещиностойкости вследствие полиморфных превращений и на практике часто приводит к растрескиванию и даже разрушению отдельных слоев стенки оболочки или формы в целом. Практикуемое во многих литейных цехах предварительное прокаливание обсыпочного материала может несколько снизить негативное последствие опасных полиморфных превращений кварца. Но при этом плавный подогрев форм с целью снижения вероятности их растрескивания, который проводят в опорном наполнителе,  способствует увеличению длительности технологического процесса и дополнительным энергетическим затратам. Среди вариантов снижения вероятности растрескивания и разрушения ОФ в ходе их прокаливания наиболее известны замена пылевидного кварцевого песка, как наполнителя, на диспергированный кварцевый песок полифракционного состава, дистенсиллиманит, пылевидный алюмосиликат, сферокорунд или плавленый кварц. Однако все они достаточно дороги и не соответствуют современным вызовам и требованиям экономии ресурсов в литейно-металлургических производствах. В этой связи обращает на себя внимание керамический бой оболочек стального и алюминиевого литья по выплавляемым моделям на основе кремнезема.</p><p>В настоящее время бой отработавших керамических оболочковых форм литья по выплавляемым моделям не используется для рециклинга. Этот материал отправляют в отвал или применяют в качестве опорного наполнителя опок при формовке в них оболочек. Проведенный компонентный химический и фазовый анализ материала показал, что в составе боя керамических оболочек, образующегося после выбивки стальных и алюминиевых отливок из форм, помимо кварца в высокотемпературных фазах тридимита и кристобалита (основа) содержится до 5-10% железа и железной окалины и соответственно 3-5% алюминия и его оксидов. Использование керамического боя оболочек в качестве обсыпочного материала исключает повторное протекание полиморфных превращений кварца при прокаливании и заливке форм, определяющих изменение объема, плотности и смены видов кристаллических решеток материала,  что позволяет повысить трещиностойкость и прочность оболочек и минимизировать брак получаемых отливок. Остаточные железо, алюминий и их оксиды способствуют повышению технологичности литейной формы. Опытно-экспериментальное опробование предложенного варианта рециклинга в условиях действующего производства подтвердило его эффективность.</p></abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>керамическая оболочковая форма</kwd><kwd>литье по выплавляемым моделям</kwd><kwd>кварц</kwd><kwd>тридимит</kwd><kwd>кристобалит</kwd><kwd>полиморфное превращение</kwd><kwd>рециклинг</kwd><kwd>ресурсосбережение</kwd><kwd>бой керамических форм</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Leushin I.O., L.I. Leushina, A.N. Grachev, Ulyanov V.A. Investment casting: technical solutions to saving of resources. CIS Iron and Steel Review. –2013. – № 1. – pp. 6-8.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Leushin I.O., L.I. Leushina, A.N. Grachev, Ulyanov V.A. Investment casting: technical solutions to saving of resources. CIS Iron and Steel Review. –2013. – № 1. – pp. 6-8.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Леушин И.О., Леушина Л.И., Кошелев О.С. Инновационная технология изготовления оболочковых керамических форм для производства отливок по удаляемым моделям. Черные металлы. –2018. – №5. – С. 25-28.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Леушин И.О., Леушина Л.И., Кошелев О.С. Инновационная технология изготовления оболочковых керамических форм для производства отливок по удаляемым моделям. Черные металлы. –2018. – №5. – С. 25-28.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zhao H. Analysis of recycle and composition of molding shell waste in investment casting. Special Casting and Nonferrous Alloys. – 2005. – Vol. 25. –Issue 1. – pp. 52-54.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhao H. Analysis of recycle and composition of molding shell waste in investment casting. Special Casting and Nonferrous Alloys. – 2005. – Vol. 25. –Issue 1. – pp. 52-54.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">De Boni, L.A.B., Criveletto V., Camana, M. Laboratory process for the reclaiming of the ceramics mold from the investment casting. Periodico Tche Quimica. – 2013. – Vol. 10. – Issue 19. – pp. 19-23.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">De Boni, L.A.B., Criveletto V., Camana, M. Laboratory process for the reclaiming of the ceramics mold from the investment casting. Periodico Tche Quimica. – 2013. – Vol. 10. – Issue 19. – pp. 19-23.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Carvalho A.C., Raupp-Pereira F., Rodrigues Neto J.B., Novaes De Oliveira A.P. Industrial waste as alternative raw material for the production of refractory ceramic filters. Ceramica. – 2015. – Vol. 61. – Issue 359. – pp. 383-390.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Carvalho A.C., Raupp-Pereira F., Rodrigues Neto J.B., Novaes De Oliveira A.P. Industrial waste as alternative raw material for the production of refractory ceramic filters. Ceramica. – 2015. – Vol. 61. – Issue 359. – pp. 383-390.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Mahrabi H.A., Jolly M.R., Salonitis K. Methods of reducing materials' waste and saving energy in investment casting // TMS Annual Meeting. 6th International Symposium on Shape Casting - TMS 2016: 145th Annual Meeting and Exhibition; United States. 2016. Vol. 2016. pp. 69-76.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mahrabi H.A., Jolly M.R., Salonitis K. Methods of reducing materials' waste and saving energy in investment casting // TMS Annual Meeting. 6th International Symposium on Shape Casting - TMS 2016: 145th Annual Meeting and Exhibition; United States. 2016. Vol. 2016. pp. 69-76.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Borisov V.A., Varentsov V.V., Zhukov A.A., Pochkarev Yu.A. Regeneration of materials used in ceramic molds manufacturing. Litejnoe Proizvodstvo. – 2001. – Issue 11. – pp.18-20.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Borisov V.A., Varentsov V.V., Zhukov A.A., Pochkarev Yu.A. Regeneration of materials used in ceramic molds manufacturing. Litejnoe Proizvodstvo. – 2001. – Issue 11. – pp.18-20.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Li J., Li Y., Wang L. Study on technology of iron removal during recycling of shell of investment casting // Advanced Materials Research. 2nd International Conference on Chemical, Material and Metallurgical Engineering, ICCMME 2012; Kunming; China. 2013. Vol. 634-638. Issue 1. pp. 3181-3184.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Li J., Li Y., Wang L. Study on technology of iron removal during recycling of shell of investment casting // Advanced Materials Research. 2nd International Conference on Chemical, Material and Metallurgical Engineering, ICCMME 2012; Kunming; China. 2013. Vol. 634-638. Issue 1. pp. 3181-3184.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Li J., Li Y., Tan S. Experimental study on separation of valuable refractory aggregate from investment casting ceramic shell waste. China Foundry. – 2016. – Vol. 13. – Issue 4. – pp.243-247.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Li J., Li Y., Tan S. Experimental study on separation of valuable refractory aggregate from investment casting ceramic shell waste. China Foundry. – 2016. – Vol. 13. – Issue 4. – pp.243-247.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Озеров В.А., Гаранин В.Ф. Литье повышенной точности по разовым моделям. – М.: Высшая школа, 1988. – 87с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Озеров В.А., Гаранин В.Ф. Литье повышенной точности по разовым моделям. – М.: Высшая школа, 1988. – 87с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Евстигнеев А.И. [и др.] Специальные технологии литейного производства. – М.: Машиностроение, 2012. – 436с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Евстигнеев А.И. [и др.] Специальные технологии литейного производства. – М.: Машиностроение, 2012. – 436с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бетехтин А.Г. Курс минералогии – М.: КДУ, 2007. – 720с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Бетехтин А.Г. Курс минералогии – М.: КДУ, 2007. – 720с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Васильев Л.Л., Танаева С.А. Теплофизические свойства пористых материалов. – М.: Наука и техника, 1971. – 265с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Васильев Л.Л., Танаева С.А. Теплофизические свойства пористых материалов. – М.: Наука и техника, 1971. – 265с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Болдин А.Н., Давыдов Н.И., Жуковский С.С. [и др.] Литейные формовочные материалы: Формовочные, стержневые смеси и покрытия. – М.: Машиностроение, 2006. – 507с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Болдин А.Н., Давыдов Н.И., Жуковский С.С. [и др.] Литейные формовочные материалы: Формовочные, стержневые смеси и покрытия. – М.: Машиностроение, 2006. – 507с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жуковский С.С., Анисович Г.А., Давыдов Н.И. [и др.] Формовочные материалы и технология литейной формы. – М.: Машиностроение, 1993. – 432с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Жуковский С.С., Анисович Г.А., Давыдов Н.И. [и др.] Формовочные материалы и технология литейной формы. – М.: Машиностроение, 1993. – 432с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Иванов В.Н., Казеннов С.А., Курчман Б.С. [и др.] Литье по выплавляемым моделям. – М.: Машиностроение, 1984. – 408с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Иванов В.Н., Казеннов С.А., Курчман Б.С. [и др.] Литье по выплавляемым моделям. – М.: Машиностроение, 1984. – 408с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дубровин В.К., Кулаков Б.А., Карпинский А.В. Термостойкие керамические формы на основе полифракционных материалов // Труды седьмого Съезда литейщиков России: сб. тр. / Новосибирск: Изд. Дом «Историческое наследие Сибири». 2005. С. 114–118.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Дубровин В.К., Кулаков Б.А., Карпинский А.В. Термостойкие керамические формы на основе полифракционных материалов // Труды седьмого Съезда литейщиков России: сб. тр. / Новосибирск: Изд. Дом «Историческое наследие Сибири». 2005. С. 114–118.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чернов Н.М. Перспективные технологические процессы в литье по выплавляемым моделям // Труды седьмого Съезда литейщиков России: сб. тр. / Новосибирск: Изд. Дом «Историческое наследие Сибири», 2005. С. 72–75.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Чернов Н.М. Перспективные технологические процессы в литье по выплавляемым моделям // Труды седьмого Съезда литейщиков России: сб. тр. / Новосибирск: Изд. Дом «Историческое наследие Сибири», 2005. С. 72–75.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гагин И.Н., Карпович Ю.Ф. Модифицированное связующее на основе щелочного кремнезоля и алюмосиликатный огнеупорный наполнитель для суспензий литья по выплавляемым моделям. Литейщик России. – 2003. – №6. – С.33-34.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гагин И.Н., Карпович Ю.Ф. Модифицированное связующее на основе щелочного кремнезоля и алюмосиликатный огнеупорный наполнитель для суспензий литья по выплавляемым моделям. Литейщик России. – 2003. – №6. – С.33-34.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дьячков В.Н., Парамонов А.М., Никитин К.В., Нуждин Г.С. Совершенствование технологии получения стальных отливок ответственного назначения литьем по выплавляемым моделям с целью повышения их качества. Литейщик России. –2013. – №10. – С. 36-38.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Дьячков В.Н., Парамонов А.М., Никитин К.В., Нуждин Г.С. Совершенствование технологии получения стальных отливок ответственного назначения литьем по выплавляемым моделям с целью повышения их качества. Литейщик России. –2013. – №10. – С. 36-38.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Савельев Ю.Н., Грибанов А.С., Щетинин А.А., Сушко Т.И. Совершенствование метода ЛВМ при изготовлении крупных стальных отливок // Труды седьмого Съезда литейщиков России: сб. тр. / Новосибирск: Изд. Дом «Историческое наследие Сибири», 2005. С. 79-85.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Савельев Ю.Н., Грибанов А.С., Щетинин А.А., Сушко Т.И. Совершенствование метода ЛВМ при изготовлении крупных стальных отливок // Труды седьмого Съезда литейщиков России: сб. тр. / Новосибирск: Изд. Дом «Историческое наследие Сибири», 2005. С. 79-85.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лесников А.К., Фоломейкин Ю.И., Угадчикова Л.В. Повышение эффективности производства в литье по выплавляемым моделям при использовании материала «Экосил-мелур». Литейщик России. – 2005. – №4. – С. 43-45.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Лесников А.К., Фоломейкин Ю.И., Угадчикова Л.В. Повышение эффективности производства в литье по выплавляемым моделям при использовании материала «Экосил-мелур». Литейщик России. – 2005. – №4. – С. 43-45.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Танкелевич Б.Ш., Демидова А.А., Абадаев А.В. Факторы заполняемости оболочковых форм из плавленого кварца. Литейное производство. – 1979. – №4. – С. 17-18.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Танкелевич Б.Ш., Демидова А.А., Абадаев А.В. Факторы заполняемости оболочковых форм из плавленого кварца. Литейное производство. – 1979. – №4. – С. 17-18.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit24"><label>24</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ахметов Г.Ш. Влияние некоторых факторов на качество литья по выплавляемым моделям. Литье по выплавляемым моделям в приборостроении. –1973. – Вып. 2. – С. 10-12.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ахметов Г.Ш. Влияние некоторых факторов на качество литья по выплавляемым моделям. Литье по выплавляемым моделям в приборостроении. –1973. – Вып. 2. – С. 10-12.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit25"><label>25</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тимофеев Г.И., Евстигнеев А.И. Использование отработанной смеси при изготовлении форм по выплавляемым моделям. Литейное производство. – 1980. – №3. – С. 21-22.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Тимофеев Г.И., Евстигнеев А.И. Использование отработанной смеси при изготовлении форм по выплавляемым моделям. Литейное производство. – 1980. – №3. – С. 21-22.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit26"><label>26</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пат. 2547071 RU. Способ изготовления керамических оболочек для литья по удаляемым моделям / Леушин И.О., Леушина Л.И., Грачев А.Н.; заявл. 22.10.2013; опубл. 10.04.2015. Бюл. №10.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Пат. 2547071 RU. Способ изготовления керамических оболочек для литья по удаляемым моделям / Леушин И.О., Леушина Л.И., Грачев А.Н.; заявл. 22.10.2013; опубл. 10.04.2015. Бюл. №10.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
