Навигация:
ГлавнаяВсе категории → o1

Огнеупоры магнезиальные


Огнеупоры магнезиальные

Огнеупоры магнезиальные — группа огнеупоров, получаемых на основе магнийсодержащих соединений. В зависимости от содержания оксида магния и др. соединений различают О.м.: высокомагнезиальные, магнезиально-известковые, магнезиально-силикатные и магнезиально-шпинелидные.

Высокомагнезиальные огнеупоры — изделия и материалы на основе оксида магния (периклазовые) с содержанием MgO не менее 85% по массе. Их получают как из минер, сырья (магнезит, брусит, бишофит и др.), так и из р-ров солей (морская вода, рапа, отходы др. про-из-в). Магнезитовое сырье обжигают или плавят в дуговой печи, при этом соединения магния разлагаются с образованием оксида и происходит спекание, или сплавление, последнего. В результате получается спеченный или электроплавленый пе-риклазовый порошок, к-рый после дробления и рассева может быть непосредственно использован как компонент огнеупоров неформованных.

Технологич. процесс получения изделий зависит от конечной продукции (обожженной или необожженной). Про-из-во безобжиговых изделий включает измельчение сырья (периклазовый порошок) , рассев на фракции, дозировку в необходимом соотношении по зернистости, увлажнение с введением вяжущих в-в, прессование и сушку для получения связанных изделий. В большинстве случаев в качестве вяжущего добавляют рапу, сульфат магния, хлористый магний, к-рые в результате взаимодействия с периклазом прочно цементируют структуру порошковой композиции. Применяют также периклазовые изделия на смоляном связующем с добавлением графита (периклазо-углеродистые) или на органич.

Произ-во обожженных изделий включает еще и стадию обжига (в зависимости от условий получения порошка) при темп-ре 1600—1800 °С, в результате чего образуется спеченное изделие.

Высокомагнезиальные огнеупоры имеют след. св-ва: высокую огнеупорность, прочность при высоких темп-рах, низкую испаряемость в нейтр. и окислит, газовых средах (в восстановит. — заметно выше). Их применяют для футеровки сталеплавильных печей, для изготовления насадок регенеративных камер стекловаренных печей. В тиглях из периклаза плавят уран и его сплавы, железо, никель, кобальт, цинк, алюминий, медь, а также редкие металлы. Темп-рный предел применения ограничен высокой летучестью, особенно в восстановит, газовой среде и в присутствии паров воды; кроме того, пе-риклазовые изделия имеют низкую термостойкость вследствие высокого термич. расширения.

Магнезиально -известковые огнеупоры — изделия и материалы на основе оксидов магния и кальция. Различают три группы в зависимости от содержания оксида магния и оксида кальция, % по массе, соответственно: перикла-зо-известковые — св. 50 до 85 и 10—45; периклазо-известковые стабилизированные— 35—75 и св. 15 до 40 (при величине соотношения содержаний СаО к SiCte св. 2); известково-периклазовые — 10—50 и 45—85. Эти огнеупоры наз. также доломитовыми по наименованию осн. сырья — природной доломитовой руды. Используют также и синтетич. доломит, получаемый обжигом смеси гидроксидов магния и кальция, полученных из морской воды. Для ограничения гидратации оксида кальция в доломит при обжиге вводят спекающую добавку (обычно окалину), а содержание оксида магния увеличивают введением периклазового порошка.

Магнезиально-известковые огнеупоры используют как в неформованном, так и в формованном виде. Для получения не-формованных огнеупоров используют обожженный продукт заданного химико-минералогич. и зернового составов — доломитовый порошок. Изделия обычно изготовляют из доломитового порошка на разл. кам.-уг. смолах, пеках (смолодоло-митовые огнеупоры). Применяют и обожженные при разл. темп-pax с последующей пропиткой водой.
Стабилизированные, т.е. водоустойчивые изделия, изготовляют из чистых доломитов с добавлением кварцитов и фосфоритов. Они состоят из периклаза, трех- и двух-кальциевого силикатов с преобладанием первого; фосфорный ангидрид служит для стабилизации двухкальциевого силиката. Исходные компоненты размалывают и обжигают во вращающейся печи при темп-ре 1550—1650 °С. Обожженный доломитовый клинкер дробят, рассеивают на фракции, смешивают в необходимом соотношении, прессуют полуфабрикат и обжигают его при 1550— 1650 °С.

Огнеупоры магнезиально-известковые используют в черной металлургии (в мартеновском, эле ктросталепла виль ном, конверторном произ-вах) благодаря их высокой устойчивости к воздействию жидкой стали и шлака.

Магнезиально - силикат -ные огнеупоры — изделия и материалы на основе силиката магния (форстерит-ортосиликат магния). Различают след. группы в зависимости от содержания оксида магния и кремнезема, % по массе, соответственно: периклазо-форстерито-вые — св. 65 до 85 и не менее 7; форстери-товые — 50—65 и 20—45; форстерито-хромитовые — 45—60 и 15—30, а также оксида хрома 5—15. Кроме форстерита эти огнеупоры содержат периклаз, магне-зиоферрит, шпинели и стеклофазу. Получают из природного сырья — ду нитов, серпентинитов, оливинитов, алько-магнези-тов и др. — с добавлением периклазового порошка. В огнеупоры последней группы добавляют хромит.

Состав исходной массы определяется видом сырья и требуемым качеством продукта. Смесь сырьевых компонентов обжигают или плавят в дуговой печи, затем размалывают и рассеивают на фракции, готовят шихту с добавлением технологич. связующего и прессуют изделия. Режим обжига близок к режиму периклазовых огнеупоров; макс, темп-ра — 1600—1650 °С в окислит, газовой среде. Наряду с обжиговыми производят также безобжиговые изделия на разл. связующих (водные р-ры сульфитно-дрожжевой бражки, хлористого магния). Магнезиально-силикатные огнеупоры применяют для футеровки на-греват. печей, кладки регенераторов мартеновских печей и в др. объектах, где темп-ра службы не слишком высока.

Магнезиально-шпинелид-ные огнеупоры — изделия и материалы на основе оксида магния и оксидов алюминия и хрома. Разделены на шесть групп в зависимости от содержания оксида магния и оксидов хрома, % по массе, соответственно: периклазо-хромитовые — не менее 60 и 5—20; хромито-периклазовые — 40—60 и 15—35; хромитовые — менее 40 и св. 30; периклазо-шпинелидные — 50— 85 и 5—20, а также оксида алюминия 5— 25; периклазо-шпинельные — оксида магния св. 40 и оксида алюминия 5—55; шпинельные — оксида магния 25—40 и оксида алюминия св. 55—70. Получают обычно из природного переработа'нного или обогащенного сырья: периклазового порошка, хромитовой руды и технич. глинозема. Готовые изделия содержат периклаз, соответствующие шпинели (простую или сложную) и стеклофазу.

По способу произ-ва изделия можно разделить на обожженные, плавленоли-тые и безобжиговые; производят также и огнеупоры неформованные. Безобжиговые изделия изготовляют из смеси исходных компонентов, к-рую размалывают и рассеивают. В смесь рационального грану-лометрич. состава добавляют связующее и прессуют изделия; иногда изделия запрессовывают в кассеты из стального листа — такая кассета, сплавляясь с изделием, образует монолит без швов и применения мертелей. В нек-рых случаях смесь предварительно обжигают для синтеза заданного состава огнеупора, после чего спек размалывают, рассеивают и т.д. Технология получения обожженных изделий включает еще и обжиг при темп-ре 1650— 1750 оС в зависимости от состава полуфабриката. При обжиге происходят физ.-хим. превращения, приводящие в обычных изделиях к появлению значит, кол-ва стеклофазы с невысокой вязкостью, что снижает их термомеханич. св-ва. При использовании высокочистого сырья образуется прямая связь между кристаллич. компонентами огнеупора, что приводит к повышению его прочности и корроз. стойкости при высоких темп-pax, однако при этом должна быть высокая темп-ра обжига. Расплавление смеси исходных компонентов применяют как для получения плавленолитых изделий, так и для синтеза материала заданного св-ва; в последнем случае его дробят на зерно и изготовляют из последнего огнеупоры по обжиговой или безобжиговой схеме.

Каждый из компонентов огнеупоров магнезиально-шпинелидных обладает своими достоинствами и недостатками в конкретных условиях службы. Так, шпинельные обладают высокой термостойкостью, но хорошо взаимодействуют с клинкерным расплавом. Наоборот, периклазо-вые устойчивы к расплаву клинкера, но не термостойки. Хромитовые при удовлетворит, нейтральном хим. поведении недостаточно термостойки. Хороших показателей по стойкости в конкретных условиях службы добиваются подбором химико-минер., гранулометрич. составов шихты и технологии получения огнеупоров, учитывая не только особенности процесса их службы, но и конкретного агрегата.

Магнезиально-шпинелидные огнеупоры получили широкое распространение в черной металлургии — футеровка нагреват. печей, нагреват. колодцев, мартеновских печей, электроплавильных печей и конвертеров и т.п., а также в цветной металлургии, произ-ве стекла и цемента в качестве футеровочных и конструкц. материалов.



Похожие статьи:
Отношение водовяжущее

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → o1

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум