Технология огнеупоров

Раздел ГРНТИ: Металлургическая теплотехника
Стрелов К.К., Мамыкин П.С.
Металлургия, 1978 г.

Ссылка доступна только зарегистрированным пользователям.
Технология огнеупоров

 

Сырьем для изготовления динаса служат кремнеземистые породы — кварциты с содержанием >95% SiO2 Особенно вредными примесями в сырье являются глинозем и щелочи, сильно понижающие огнеупорность изделий.
Кварциты. Кварцитами называют плотные твердые мелкозернистые горные породы, состоящие в основном из зерен кварца. В качестве минеральных примесей в кварцитах содержатся: мусковит, хлорит, гематит, графит, кианит и др.
Для производства динаса имеет значение совокупность свойств кварцитов: макро- и микроструктура, огнеупорность, пористость, механическая прочность и отношение к обжигу (изменение плотности и пористости при обжиге).
По микроструктуре кварциты делят на цементные и кристаллические. цементные кварциты представляют собой конгломерат кварцевых зерен различной величины и формы, сцементированных кремнеземистым веществом (цементом). Относительное содержание в них цементирующего вещества составляет 15—85%.
Цемент этих кварцитов обычно скрытокристаллический, базальный или поровый, так что отдельные зерна кварца не соприкасаются между собой, они как бы погружены в цемент. В кристаллических кварцитах зерна кварца непосредственно сцеплены между собой и содержат незначительное количество контактного и порового цемента.
По характеру сцепления зерен различают кристаллические кварциты с зубчатой, гранобластовой и мозаичной структурой.
Магнезитовыми (периклазовыми) называют огнеупоры, содержащие не менее 85% оксида магния. Огнеупорной основой магнезитовых материалов служит периклаз MgO. Главные примеси (CaO, SiO2, Fe2O3), содержащиеся в сырье, связаны в монтичеллит, форстерит и магнезиоферрит, из которых первые два образуют твердый раствор и являются по отношению к периклазу связывающим минералом. Последний распылен во всей массе кристаллов периклаза и образует с ним при высоких температурах твердый раствор и влияет на природу магнезитовых изделий, поскольку изменяет состав и свойства основной фазы — кристаллов периклаза. При соотношении СаО/SiO2 > 2  присутствует свободная известь.
Магнезитовые огнеупорные материалы делят на штучные изделия и порошки. Главный вид штучных — это простые изделия, используемые для кладки разных печей, футеровка которых контактирует с расплавами металлов и основных шлаков.
Магнезитовые порошки служат материалом для устройства подин металлургических печей и торкретирования, а также сырьем для производства периклазосодержащих изделий.

Шамотными, или среднемуллитовыми, называют огнеупорные изделия с содержанием А12О3 от 28 до 45%, изготовленные путем обжига сырца, сформованного из смеси огнеупорных глин или каолинов и шамота. Полукислыми, или низкомуллитовыми, называют огнеупорные изделия с содержанием менее 28%и более 65% SiO2, изготовленные путем обжига сырца, сформованного из огнеупорных глин или каолинов, отощенных обычно шамотом из полукислых глин и первичных каолинов, а также кварцевым песком, молотым кварцитом и кварцевым перлитом. В зависимости от исходного сырья различают шамотнокаолиновые огнеупоры, которые получают с применением каолина, и обычные шамотные огнеупоры, изготовляемые из одних огнеупорных глин. Полукислые изделия в зависимости от исходного сырья делят на кварцекаолиновые, изготовляемые из первичных, естественно отощенных примесью кварца, каолинов с добавкой или без добавки Огнеупорной глипы в качестве связки, и на кварцитоглинистые, получаемые из полукислых или основных огнеупорных глин с добавкой или без добавки шамота, кварцевого песка, молотого кварцита и т. п. По количеству шамота в массе различают бесшамотные и малошамотные изделия, когда количество шамота в массе не превышает 20—30%; шамотные—с содержанием шамота 40—65% и многошамотные—с содержанием его более 80%. В зависимости от влажности шамотных масс, используемых при производстве, различают шамотные и полукислые изделия, изготовленные из пластических и полусухих масс. Огнеупорной основой шамотных, полукислых и каолиновых огнеупоров являются муллит 3Al2O3-2SiO2 и кристобалит SiO2 (частично корунд А12О3). Шамотные, полукислые и каолиновые огнеупоры входят в группу алюмосиликатных, или глиноземокремнеземистых, огнеупоров системы А12О3—SiO2.