химический каталог




Технология огнеупоров

Автор К.К.Стрелов, П.С.Мамыкин

слоев футеровки рассчитывается по теплопроводности материалов и допустимым температурам на границах слоев, при этом максимальная температура минеральной (шлаковой) ваты не должна превышать 780°С.

Волокнистые материалы крепятся к кожуху печи болтами из легированной стали, один конец которых приварен к кожуху. Болт проходит через слой волокнистой футеровки. Шайба и гайка, завинчиваемые на болт, крепят футеровку. Гайка защищается от воздействия высокой температуры слоем волокнистой плиты, приклеиваемой к футеровке. Керамическое волокно может выдерживать скорости газов у поверхности 15 м/с. Волокно, защищенное кремнеземистым цементом с образованием жесткой корки толщиной 0,25—0,5 мм, может работать при скорости газа до 35 м/с.

Волокнистая футеровка должна быть защищена от механических ударов опорными поясами, колоннами, дополнительными опорами из огнеупорного бетона или кладкой из огнеупорных изделий.

§ 5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

С помощью огнеупорных легковесов по расчетам советских специалистов можно снизить массу печей в 9— 12 раз, а количество тепла, отнимаемого кладкой (теплоемкость кладки), в 10—11 раз. Толщина стенки из легковеса в одно изделие заменяет кладку толщиной 3,5 нормальных изделий; потери тепла на аккумуляцию при этом снижаются в 10 раз.

280

Применение огнеупорных легковесов позволяет экономить время на разогреве и охлаждении печей в 5 раз Общее сокращение расхода топлива при применении огнеупорных легковесов составляет на печах непрерывного действия 10—15% и в печах периодического действия 45%). Футеровка печей легковесами в 5—10 раз сокращает капитальные вложения на строительство печей (по данным США). Из приведенных показателей видно исключительное народнохозяйственное значение производства и применения огнеупорных теплоизоляционных материалов.

ГЛАВА IX. МАГНЕЗИТОВЫЕ

(ПЕРИКЛАЗОВЫЕ) ОГНЕУПОРЫ

§ 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Магнезитовыми (периклазовыми) называют огнеупоры, содержащие не менее 85% оксида магния. Огнеупорной основой магнезитовых материалов служит периклаз MgO. Главные примеси (СаО, Si02, Fe203), содержащиеся в сырье, связаны в монтичеллит, форстерит и маг-незиоферрит, 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 CaO/Si02^2 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 периклазсодер-жащих изделий.

§ 2. СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МАГНЕЗИТОВЫХ ОГНЕУПОРОВ

1. ПРИРОДНЫЕ МАГНЕЗИТЫ

Сырьем для производства магнезитовых огнеупоров служит горная порода магнезит, а также морская вода, из которой химической и термической переработкой получают оксид магния. Морскую воду используют в тех случаях, когда нет достаточных запасов магнезита В СССР в качестве основного сырья для производства магнезитовых огнеупоров применяют природный магнезит. В Крыму работает опытный завод по получению оксида магния из рапы озера Сиваш и проектируется большой завод для снабжения южной металлургии магнезитовыми огнеупорами.

Магнезит (горная порода) состоит исключительно из кристаллического минерала — магнезита MgC03. Чистый минерал магнезит содержит 47,6% MgO и 52,4% С02. Цвет магнезита белый с сероватым или желтоватым оттенком, иногда снежно-белый, блеск стеклянный; твердость 4—4,5, плотность 2,9—3,1, распространен чаще в виде крупнозернистых агрегатов. Магнезит образует непрерывный ряд твердых растворов с сидеритом MgFe(C03)2. При содержании в магнезите ^30% сидерита минерал называют брейнеритом. С кальцитом СаСОз магнезит образует двойное соединение — доломит CaC03-MgC03.

Кристаллический магнезит представляет собой продукт изменения известняков (реакция IX. 1) или доломитов (реакция IX.2), полученный при воздействии на них. растворов, содержащих двууглекислый магний: )

СаС03 + Mg (НС03)2 MgC03 + Са (НС03)2; (IX. 1) ?

раствор осадок раствор

CaMg (С03)2 + Mg (НС03)2 = 2MgC03 + Са (НС03)2.

(IX.2)

Кроме кристаллических, известны аморфные магне-зиты, представляющие собой продукты разрушения гидросиликатов магния, например, змеевика (реакция IX.3)

1 В США, Англии, Японнн и некоторых других странах, где нет крупных залежей магнезита, оксид магния получают из морской воды. v

282

или форстерита (реакция IX.4) при воздействии на них воды и углекислоты:

H4Mg3Si209 + 2Н20 + 3C02 =3MgC03 + 2SiOa + 4Н20;

(IX.3)

Mg2Si04 + Н20 + 2СОг = 2MgC02 + Si02 + Н20.

(IX.4)

К аморфным относятся магнезиты Халиловского месторождения. Месторождения магнезита распространены значительно реже, чем известняка и доломита. Многие высокоразвитые в промышленном отношении страны не имеют месторождений магнезита. В СССР имеются большие запасы высококачественного магнезита, что создает благоприятные условия для развития магнезитовой промышленности. Крупными среди используемых месторождений магнезита являются Саткинское и Таль-ское в Красноярском крае, готовится к разработке Са-винское в Иркутской области. Химический состав маг-незитов приведен в табл. IX.1.

Таблица IX.1

Химический состав магнезитов, %

Месторож дение MgO GaO Fe20 + + А1„03 SI02 П.п.п. и Другие примеси

Саткинское (Кара-гайское) .... 45,0— 47,5 0,2— 2,0 1,3— 3,5 0,5— 2,5 49,5— 52,0

Тальское .... -46,20 -1,21 -0,95 -0,60 -50,20

Савннское ... 45.2— 46,4 0,42— 0,88 1,42— 1,58 0,96— 3,88 52,0— 48,0

В морской воде (океанической) содержится оксида магния 2—3 г/л. Для извлечения его морскую воду обрабатывают обожженным гашеным доломитом или известью (доломитовое или известковое молоко). Реакция осаждения идет по уравнению:

MgCl2 4- Са (ОН)2 -Mg(OH)2 + СаС12.

Осажденный Mg(OH)2 фильтруют на вакуум-фильтрах, пасту обжигают во вращающихся печах или предварительно подвергают химическому обогащению. В

283

высококачественном магнезите после обжига должно со держаться <2—3% Si02 и >85% MgO для металлурги ческого порошка и >91% MgO для изделий. Допустим содержание =^5% Si02 и Fe203.

Главные примеси в кристаллическом магнезите доло мит, кальцит, диабаз и кварц, а в аморфном — змеевик и кварц. Особенно вредны в сырье примеси минералов, содержащих оксид кальция и кремнезем. СаО после обжига присутствует в свободном виде или при наличии кремнезема в форме легкоплавкового монтичеллита CaO-MgO-Si02 и очень редко как двухкальциевый силикат 2Ca0-Si02. Небольшое содержание кремнезема образует в магнезитовых изделиях форстеритовую связку, которая увеличивает температуру деформации под нагрузкой. При большом содержании Si02 и при отношении Ca0:Si02^2 образуются легкоплавкие соединения — монтичеллит и мервинит и увеличивается возмож-j -ность образования форстерита. | Диабаз1 оказывает (рис. IX.1) особенно отрицатель-! ное влияние на огнеупорность магнезитовых материалов.

Примесь Fe203 вредна, поскольку она снижает огне-¦ упорность магнезита. Оксиды железа с оксидом кальция образуют легкоплавкие соединения. Fe203, связанный в магнезитоферрит, образующий при температуре > 1000° С твердый раствор с периклазом, улучшает спекание изделий.

В Саткинском месторождении магнезита доломиты залегают в виде незакономерно расположенных линз и прослоек; диабаз сосредоточен в почти вертикально расположенных дайках, в основном по периферии магнези-; товой залежи.

2. ОБОГАЩЕНИЕ МАГНЕЗИТОВ

Наличие в магнезитах доломита и диабаза вызывае необходимость обогащения. В промышленных условиях

1 Диабаз — древняя изверженная горная порода, состоящая из титансодержащего авгита, основного плагиоклаза, хлорита и других минералов. Хлорит придает диабазу зеленоватую окраску. Диабаз, не содержащий хлорита, имеет окраску от светло-серой до темно-серой. Химический состав, %: 28—57 Si02, 2,6—22,1 А1203 4 5— 21,7 Fe203, 0,6—11,4 СаО, 6,4-34,7 MgO, 0,6—3,2 М<>203, <2 ТЮ2, 3,2—11,0 п. п. п.; огнеупорность 1140—1270° С.

284

удаление кусков доломита из горной массы, содержащей смесь магнезита с доломитом, производят обогащением в тяжелой водной суспензии ферросилиция плотностью 2,87—3,0 г/см3. Сущность этого способа заключается в том, что доломит имеет плотность ниже магнезита и в процессе обогащения всплывает, а магнезит то-

нет.

1800

%

1400

1000

I 1 \\

'У \

/ г

80 ДиаНаз

1 .

Для обогащения магнезит дробят до размера <15мм и отделяют фракцию <5—3 мм. Обогащают магнезит раздельно: фракции 150— 60 и 60—8 мм в две стадии. В результате обогащения выделяют магнезитовые концентраты. Эффективность обогащения видна из следующего сравнения: если содержание СаО до обогащения было 2,8—3,0%, то после обогащения 0,8—1,2%. Примеси Si02 и FeO при обогащении в тяжелых суспензиях не отделяются.

Для более полного обогащения применяют флотацию. Сущность этого способа заключается в различной смачиваемости и прилипае-

мости собственно магнезита и его примесей к флотационным реагентам (смесь технических жирных кислот). Для проведения флотации магнезит измельчают до получения фракции менее 0,1—0,2 мм в количестве 70—85%. Флотацией удается из исходного магнезита с содержанием 37—41%) MgC03 получить концентрат с 45,5—46,5%. В пересчете на прокаленное вещество полученный методом флотации концентрат содержит до 96,5%) MgO. Это в ряде случаев ниже требований к чистоте исходного материала, поэтому встает вопрос о химических методах обогащения.

Известно несколько методов химического обогащения, наиболее перспективные из них: солянокислый с гидролизом хлористого магния, бикарбонатный, аммонийный. По гидролизному способу природный м

страница 54
< 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
заказать рамки на номера
купить дом по новой риге недорого у хозяев
pro nsu-3x6 w
склад для хранит контейнера

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
(08.12.2016)