химический каталог




Технология огнеупоров

Автор К.К.Стрелов, П.С.Мамыкин

или таблитчатый глинозем»). Соответственно повышаются механические свойства, так как свойства корунда анизотропны. Параллельно длинной оси предел прочности при изгибе, например, почти в два раза больше (679,5 МПа), чем в перпендикулярном направлении (347,5 МПа).

Таким образом, переход кристаллов корунда от изометрической формы к таблитчатой сопровождается общим повышением механической прочности корунда.

Пластинчатый глинозем получают спеканием при температурах, близких к температуре плавления. При обычной электроплавке корунд пластинчатой формы не получается. При спекании кристаллы образуются и растут главным образом в условиях повышения температуры, а при плавке кристаллы образуются и растут при охлаждении расплава при понижающейся температуре. При плавке с перекристаллизацией также получают пластинчатый корунд, в этом случае в шихту вводят плавень, в образующемся расплаве глинозем растворяется и при пересыщении выпадает в пластинчатой форме при температурах ниже его плавления. Плавень затем отделяют от глинозема растворением в кислотах или другими методами.

Спекание глинозема в первый период до 1500°С идет за счет уменьшения открытых пор. Затем при остаточной пористости примерно 10% происходит рекристаллизация кристаллов корунда, сопровождающаяся образованием закрытых пор и ростом крупных кристаллов корунда. Закрытые поры образуются в результате движения границ зерен через оставшиеся открытые поры и восстановлением' границ на другой стороне этих пор.

253

Крупнозернистые корундовые изделия характеризуются значительно меньшей прочностью, чем мелкозернистые. Для получения плотного беспористого и мелкозернистого корунда необходимо замедлить рост кристаллов до полного удаления пор. Это достигается введением соответствующих добавок, например 0,1—0,4% MgO; другие добавки (МпО, ТЮ2), наоборот, способствуют росту кристаллов корунда.

§ 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА

1. ПРОИЗВОДСТВО ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫХ ИЗДЕЛИИ

Высокоглиноземистые изделия готовят по многоша мотной схеме из высокоглиноземистого плотного зернистого наполнителя — шамота ·—и связки из огнеупорной глины в количестве 10—20%.

Для предупреждения разрыхления в результате образования вторичного муллита в глину-связку необходимо вводить достаточное количество тонкомолотой фракции высокоглиноземистого наполнителя или дисперсного глинозема. В этом случае образование вторичного муллита также происходит, но без разрыхления изделий, так как последнее компенсируется усадкой тонкодисперсной глиняной массы.

Главное отличие технологии высокоглиноземистых огнеупоров от технологии многошамотных изделий заключается в производстве высокоглиноземистого наполнителя, который готовят различными способами. При получении брикета из технического глинозема и огнеупорной глины технический глинозем предварительно измельчают до крупности 3—5 мкм. Брикет готовят методом пластического формования и обжигают при 1700° С. При использовании в качестве наполнителя андалузита, силлиманита или электрокорунда предварительного обжига (шамота) не требуется, а при использовании кианита, естественных гидратов глинозема предварительный обжиг сырья необходим.

Муллитовые огнеупоры получают обычно в две стадии: сначала синтезируют муллит, а потом изделия из него. В качестве исходных материалов для синтеза муллита применяют в основном технический глинозем, чистые огнеупорные глины, каолины и кварц.

254

При изготовлении синтетического муллита спеканием приготовляют брикет из исходных материалов с молярным отношением А1203: Si02= (1,4 — 1,6) и обжигают в туннельных печах при 1700—1800° С. Плавленый муллит получают в электропечах плавкой муллитовой смеси при 1900—2000° С. Изделия из синтетического муллита с добавлением связки получают обычным способом.

2. ПРОИЗВОДСТВО КОРУНДОВЫХ ИЗДЕЛИИ

Производство корундовых изделий с использованием электрокорунда осуществляют по схеме:

Технический глинозем +

Обжиг при 1580° С

?

Дробление (вальцы)

I

Помол в вибромельнице 50 %

емкостью 230 л (мельче_

0,06 мм)

Электрокоруид № 50

i

Дозировка

Электрокорунд № 8 I

Дозировка

20 % 30 % С. с. б.

Смесительные бегуны

2% на сухую массу

Гидравлический Фрикционный пресс пресс 630-т 250+-т ·

Обжиг в туннельной печи (1700° С)

Сортировка--> склад

При изготовлении корундовых изделий, содержащих более 98%) А1203, используют технический глинозем следующего состава, %: >99,56 А1203; 0,03 Si02; <0,01 ТЮ2; 0,03 Fe203; 0,03 СаО; <0,004 MgO; 0,36 Na20.

Сухой глинозем (влажность ниже 0,6%) измельчают в вибромельнице 6—8 ч до размеров зерен 6—9 мкм. Порошок увлажняют с. с. б., и из массы прессуют брикет под давлением 30 МПа, затем брикет обжигают в туннельной печи при 1700°С (водопоглощение 0,7—2%) и измельчают на фракции 2—0,5 мм и мельче 0,5 мм. Материал обеих фракций пропускают через электромагнитный сепаратор. Шихта состоит из 45% корундового шамота фракции 2—0,5 мм, 10% фракции мельче 0,5 мм и 45% тонкомолотой связки, состоящей из необожженного и обожженного при 1500° С глинозема. Сырец прессуют на гидравлическом прессе под давле-

255

нйем 120 МПа и обжигают, при 1750° С. Изделия, полученные таким путем, имеют кажущуюся плотность 3,18 г/см3, пористость 17,6% и предел прочности при сжатии 82 МПа.

Корундовые изделия сложных форм объемной плотности 1,2—1,3 г/см3 изготовляют методом литья масс в гипсовые формы. Для более полного заполнения формы массу непрерывно перемешивают в механической мешалке, что снижает ее вязкость, а форму в процессе наполнения вибрируют в течение 4—8 с с частотой 5 Гц и амплитудой 20 мм.

Крупные корундовые блоки получают методом литья из расплава (плавленолитые изделия). Плавку ведут в печи ОКБ-2126. Изделия (600X300X200 мм) получают разливкой расплава при температуре 1900—2000°С в разъемные графитовые или чугунные формы. После выдержки в форме около 15 мин отливки в форме переносят в термический ящик, в котором происходит их самоотжиг под слоем диатомитовой изоляции в течение 9—10 сут. Корундовые брусья кор-93 имеют химический состав, %: 95,92 А1203 (?-форма); 2,9 Si02; 0,01 Ti02; 0,27 Fe203; 0,32 СаО; следы MgO; 0,05 К20 и 0,56 Na20; кажущаяся плотность 2,9—3,2 г/см3. Структура отливки получается неравномерной. В верхней части отливки образуется усадочная раковина (объем раковины 6% объема отливки), нижняя часть высотой не менее половины высоты бруса характеризуется небольшой открытой пористостью (1,5—4,0%). Поры в основном изолированные, округлые, размером 0,01—0,3 мм. В поверхностном слое отливки пор больше и они крупнее (1,4 мм).

¦ При обжиге корундовых отливок сразу после затвердевания центральной части может происходить растрескивание; трещина выходит на поверхность, и отливка обычно раскалывается на две части. Установлено, что на растрескивание влияет общая теплоемкость формы, т. е. количество тепла, которое форма берет на себя. Увеличение массы формы может влиять отрицательно, поэтому отношение массы формы к массе отливки нормируется и должно быть для графитовых форм ^2, для металлических ^3,8.

Дуговая плавка не обеспечивает получения чистых плавленых материалов, так как материал загрязняется электродами до 0,8%. Чистые материалы из А1203 и

256

других оксидов плавят В холодных тиглях с индукционным нагревом. При индукционном нагреве максимальное загрязнение не превышает 10-3,%.

§ 5. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

По мере увеличения содержания А1203 в изделиях, как правило, улучшаются все механические свойства. Одновременно повышается предельная температура службы.

Огнеупорность высокоглиноземистых огнеупоров зависит от содержания в них глинозема и на 50—80° С ниже соответствующих температур ликвидуса по диаграмме состояния системы А1203—Si02. Домуллитовые изделия (45—60% А1203) имеют огнеупорность 1750—

Рис. VII.2. Зависимость между содержанием АЬОз и температурой деформации под нагрузкой 0,2 МПа высокоглиноземистых спеченных изделий:

1 — температура начала размягчения; 2 — температура 40%-но-то сжатия

t,'C 1900

1800

1700

1600

1500

A __У /

/ /

/ /

40 60 SO . 100 А1г03,°/о

1820° С, муллитокорундовые (при 70—95% A1203) 1780—1850° С и корундовые 1900—2000° С.

Кристаллические фазы —муллит и корунд —в обычных высокоглиноземистых изделиях не образуют кристаллического сростка, и поэтому изделия имеют сравнительно невысокую температуру начала деформации. Изменение температуры деформации в зависимости от содержания глинозема показано на рис. VII.2.

Повышение содержания глинозема в высокоглиноземистых изделиях способствует росту их химической устойчивости по отношению к разнообразным агрессивным агентам. Но по отношению к основным шлакам не только высокоглиноземистые, но и корундовые огнеупоры менее устойчивы по сравнению с магнезитовыми.

17—298

257

Корундовые огнеупоры являются как бы вершиной прочности в системе ??2?3—S1O2. Термостойкость обычных корундовых изделий равна термостойкости хороших шамотных изделий. Большую термостойкость имеют специальные плотные и термостойкие корундовые изделия, разработанные УНИИО. Такие изделия по составу являются корундовыми (крупнокристаллические корундовые зерна) на муллитокорундовой связке.

Применение высокоглиноземистых огнеупоров разнообразно. Они применяются вместо шамотных, полукислых и каолиновых изделий на более высоком температурном уровне. Корундовые огнеупоры с успехом применяют для футеровки канальных печей перегрева чугуна, установках внепечного вакуумирования стали, в конструкции скользящих затворов ковшей при разливке стали, производстве аммиака и др.

Плавленые корундовые изделия применяются в наиболее ответственных местах, например в подинах нагревательных печей, где они благодаря высокой прочности выдерживают давление и удары тяжелых слитков и не взаимодействуют с оксидами железа при температуре службы. Для продувки стали в ковше инертными газами применяют пористые корундовые фурмы. Требования к таким фурмам очень сложные. Фурмы не должны спекаться в службе, проп

страница 49
< 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
nx.efcer.005
ортопедический матрас для дивана раскладушки купить
купить cjhjrjyj;rb для детей в нижнем новгороде
акустика 7 1

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
(23.10.2017)