химический каталог




Технология огнеупоров

Автор К.К.Стрелов, П.С.Мамыкин

жанием глинозема =?25% начнут плавиться в эвтектике (трехлучевой звезде) элементарного треугольника Si02—СаО-•Si02—СаО- ?1203·2 Si02 при 1165° С независимо от содержания глинозема. Составы шлак — огнеупор с содержанием глинозема от 25 до 50% будут плавиться в

Рис. VI.4. Составы шлак — огнеупор в системе СаО—А120з—S1O2; крестиками обозначены составы 1 : 1, состав трехлучевой звезды обозначен кружочками

14—298

209

эвтектике (трехлучевой звезде) элементарного треугольника CaO-Si02—СаО-А1203-2 Si02—2 СаО-•Al203-Si02 при 1256°С. Состав шлак — огнеупор с содержанием глинозема от 50 до 80% будут плавиться в эвтектике (трехлучевой звезде) элементарного треугольника А1203—CaO-Al203-2Si02—2 СаО-?1203· Si02 при 1380° С также независимо от содержания глинозема в указанных выше пределах.

На основании разобранного примера становится, казалось, бы, обоснованной классификация алюмосиликатных огнеупоров в зависимости от содержания в них

ио ? 40 SO 80 A120j,%/mw.)

Рнс. VI.5. Вязкость шлаков системы СаО—AI2O1— Si02 прн 1900° С. Цифры на нзокомах обозначают вязкость в Па-с

глинозема на группы: полукислые (<28% А1203), шамотные и каолиновые (28—45%А1203), высокоглиноземистые (>45% А1203), и то обстоятельство, что в пределах этих групп огневые свойства изделий примерно одинаковы.

Однако такое представление является весьма приближенным. Хотя жидкая фаза в полукислых огнеупорах появляется при более низкой температуре; количество жидкой фазы при 1300° С в смесях, содержащих огнеупор с 60—65% Si02 (шамотные) и шлак в соотношении 1:1, на 20% больше, чем в смесях, содержащих огнеупор с 72—85% Si02 (полукислые). С увеличением содержания кремнезема поверхностное натяжение и смачиваемость уменьшаются. Вязкость расплавов смесей шлак — огнеупор при соотношении 1:1 более высокая у полукислых огнеупоров (рис. VI.5).

210

ОгнеуПоры с содержанием 35—38% А1203 образуют со шлаком менее вязкий расплав и в большем количестве, чем огнеупоры, содержащие 15 или 45% А1203, поэтому следует считать более устойчивыми огнеупоры с содержанием либо более 45% А1203, либо 15—20% А1203. То обстоятельство, что в настоящее время выпускают алюмосиликатные огнеупоры преимущественно с содержанием А1203 30—38%, объясняется стабильностью огнеупорных глин с таким содержанием глинозема и крайней нестабильностью состава полукислых глин.

Полиморфные превращения кремнезема в полукислых и шамотных огнеупорах тождественны таковым в динасовых огнеупорах. На эти превращения существенно влияют примеси в сырье и крупность частиц кремнезема, при этом надо иметь в виду, что превращение ?-кварца в ?-модификации низкой плотности происходит значительно медленнее, чем в динасе (А1203 задерживает перерождения Si02). Поэтому в шамотных изделиях содержится в относительно больших количествах неперерожденный кварц.

Технология шамотных, каолиновых и полукислых огнеупоров определяется в основном свойствами сырья и изменениями, происходящими при его сушке и обжиге, а также влиянием на качество изделий соотношения глины и шамота и их зерновой характеристики.

Общая усадка (при сушке и обжиге) у большинства пластичных огнеупорных глин составляет 15—20%, а при такой большой усадке получить изделия с заданными размерами из одних пластичных глин невозможно. При современных способах обжига сырца брак изделий, вызываемый усадкой, находится в допустимых пределах, если общая усадка не превышает 6—9%, поэтому при изготовлении шамотных изделий шихту составляют из пластичной глины и шамота или другого безусадочного отощителя.

Количеством шамота и величиной его частиц регулируют не только усадку, но и такие важнейшие свойства изделий, как прочность, пористость, термическую стойкость и текстуру.

При изготовлении изделий из полукислых глин, имеющих небольшую усадку, количество отощителя может быть уменьшено или его совсем исключают. Если полукислые глины отощать не шамотом, а кварцевым пес-

14*

211

ком, кварцевыми отходами, Получаемыми при отмучи-вании каолина, кварцитами и др., то усадку полукислых изделий при обжиге можно полностью устранить и даже получить рост.

Формовочная способность массы уменьшается с увеличением в ней содержания шамота. Улучшение формовочной способности шамотных масс при пластичном способе производства может быть достигнуто вылеживанием, дезаэрацией в вакуумных ленточных прессах и введением соответствующих электролитов.

Имеет значение распределение глинозема в готовых изделиях между крупными зернами и мелкими (связкой). Шлак, проникая в огнеупор или растворяя его, в первую очередь взаимодействует с материалом, прилегающим к поверхности пор, и с мелкими зернами. Если зерновой и вещественный составы шихт подобрать так, что мелкие зерна (связка) будут содержать больше глинозема, то и количество образующегося расплава уменьшится. Следовательно, имеет значение не столько общее содержание глинозема, сколько содержание глинозема в связке (тонкой части шихты).

Свойства шамотных изделий в значительной степени зависят от выбора глины, предназначенной на связку, и глины, предназначенной на шамот. В качестве связки предпочтительнее выбирать глины, обладающие следующими свойствами: высокой связующей способностью, меньшими коэффициентом чувствительности к сушке и упругим расширением при прессовании, более высоким содержанием глинозема, но с меньшим выходом муллита и меньшей способностью отделять жидкую фазу. Для производства шамота могут быть использованы любая огнеупорная глина и каолин.

§ 4. ТЕХНОЛОГИЯ ШАМОТНЫХ ОГНЕУПОРОВ

Схема производства шамотных и полукислых огнеупоров в общем виде следующая:

Приготовление Приготовление шамота глины-связки 1 I Дозирование, смешение шамота с глиной-связкой и приготовление массы I

Формование и прессование 1

Сушка I

Обжнг

212

Большое сходство между Шамотными, полукислымй и каолиновыми массами позволяет рассматривать производство изделий из них совместно.

1. ПРОИЗВОДСТВО ШАМОТА

Шамот готовят путем обжига глины. Критерием качества шамота служит его водопоглощение: у качественного шамота оно должно быть <5°/о, у особо качественного <2% (в зернах 2—3 мм). Водопоглощение шамота зависит от свойств глины, температуры обжига и способа подготовки глины.

Наиболее распространен обжиг глины на шамот во вращающихся печах. Применение вращающейся печи позволяет организовать поточный процесс с высокой степенью механизации и автоматизации, использовать для получения шамота трудноспекающиеся глины и каолины, сочетать, когда это необходимо, обжиг с обогащением. Ниже приведена схема обжига глины на шамот по сухому способу:

Склад глины i

Грубое дробление-

(менее 50 мм, влажность карьерная)

1 ¦ 1

Топливо—Вращающаяся печь—Улавливание пыли

i

Холодильник

Склад шамота i

Помол шамота +

Рассев

Бункера шамота-порошка (силосы)

Глины и каолины, рассыпающиеся при обжиге, нельзя подавать непосредственно во.вращающиеся печи, а следует предварительно брикетировать или гранулировать. С этой целью глины сушат, измельчают в дезин-

Смеситель Ленточный пресс

+-Шликер

213

теграторе, увлажняют в двухвальном смесителе и брикетируют на пресс-вальцах или гладких вальцах.

Некоторые затруднения при обжиге глины на шамот во вращающихся печах связаны с улавливанием и использованием пыли. От одной вращающейся печи длиной 60 м системой пылеочистки улавливается 60— 70 т/сут (10—12% от обожженного шамота). Улавливаемая пыль представляет собой смесь мелких частиц глины разной степени обжига, и в таком виде ее использование ограничено, поэтому пыль направляют обратно в печь на обжиг. Но предварительно пыль в смеси со свежей пластичной глиной обрабатывают в двух--вальных смесителях и затем подают в ленточный пресс, в пресс-вальцы или бегуны с дырчатой чашей.

Уловленную и брикетированную пыль обжигают совместно с сырой глиной. Если же по химическому составу уловленная пыль существенно отличается, то ее обжигают отдельно.

По мере продвижения во вращающейся печи в глине протекают последовательно процессы удаления влаги (сушка), дегидратации и спекания. Вместе с этим происходят измельчение глины и унос пыли.

В соответствии с физико-химическими процессами, протекающими при обжиге глин, по длине печи образуются зоны подготовки и спекания. Протяженность зон и соответствующее время пребывания материала в печи влияют на полноту протекания физико-химических процессов и образование пыли. Увеличение длины зоны спекания при соответствующем уменьшении длины зоны подготовки благоприятно влияет как на спекание глины, так и на уменьшение пылеуноса, хотя прямой зависимости и нет.

Общее время пребывания материала в печи зависит от размеров печи, числа ее оборотов, коэффициента заполнения по объему, угла наклона и свойств материала (угла трения).

Подсчет скорости движения материала во вращающейся печи производят по формуле

? = 4,2Dn (0,786 — ?) (tg ?/sin ?), (VI.4)

где D — диаметр печи в свету, м; ? — число оборотов печи в минуту; ? —¦ коэффициент заполнения по объему, в долях единицы; ? — угол наклона печи, град; ? — угол взаимного трения материалов, град.

214

При обычных условиях, т. е. при скорости вращения печи от 0,8 до 1,5 об/мин, угле наклона ?«5°, диаметре в свету ~2,0 м и длине печи 60 м, время пребывания материала составляет 3—3,5 ч. За такое сравнительно небольшое время глины многих месторождений полностью и равномерно спекаются. Равномерности спекания способствует непрерывное пересыпание глиняной кусковой массы при движении.

Шамот, полученный во вращающейся печи, не подвергают грубому дроблению, что является преимуществом этого способа обжига глины.

Унос части глины в виде пыли совместно с дымовыми газами снижает экономичность обжига во вращающейся печи. Унос пыли зависит от свойств глины, режима обжига, размеров печи и скорости движения в ней дымовых газов. Повышение скорости движения газов (более 0,8—1,0 м/с по объему продуктов сгорания) вызывает резкое увеличение уноса пыли. Около половины ее уносится из зоны подсушки (до гидратации глины). Посредством пылеулавливающей аппаратуры —

страница 41
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

Скачать книгу "Технология огнеупоров" (3.17Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
свадебный букет из пионовидных роз купить
Компания Ренессанс: купить лестница - оперативно, надежно и доступно!
кресло ch 797
зимнее хранение скутеров в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)