химический каталог




Технология огнеупоров

Автор К.К.Стрелов, П.С.Мамыкин

относят к вред-.-ным составляющим в магнезитовых огнеупорах.

Магнезитовые изделия, содержащие в качестве связки форстерит, имеют высокую температуру деформации под нагрузкой вследствие плавления последнего при 1890° С. Но они трудно спекаются, поэтому их обжигают при температурах выше 1600° С.

Рис. ??.8. Диаграмма состояния системы MgO—СаО—Fe203—SiOj

292

Железистые добавки способствуют спеканию изделий вследствие образования магнезиоферрита MgO-Fe203, образующего с периклазом твердые растворы внедрения, что сопровождается большим ростом кристаллов последнего. В то же время температура начала деформации

Рис. IX.9. Изменение свойств магнезитовых изделий в зависимости от содержания свободной извести:

/ — температура начала деформации под нагрузкой, °С; 2 — пористость, %; 3 — предел прочности при сжатии, МПа; 4— изменение размеров, %

/ г 3 4

1700 -37 -30

35 I- 0

1600 -33 -20 -

31 -2

1500 -29 -10

27 -4

то L25 - 0 -

s ---

<1 2

-?—*->

2 4 ? 8 Содержание СаО

10

под нагрузкой и термостойкость магнезитовых изделий мало зависят от содержания Fe203 в них, когда оно не превышает 10%. Большее количество магнезиоферрита

/

1700 1600

1500 1400 1300

г J

Г 36 -80 г-1

-32 -60

-28 -40. --5

-24 -20

-20 _ 0 -9

"? 4- **·

8 16 24 Содержание монтичеллита°/о

Рис. IX.10. Изменение свойств магнезитовых изделий в зависимости от содержания монтичеллита:

/ — температура начала деформации под нагрузкой, °С; 2 — пористость, %; 3 — предел прочности при сжатии, МПа; 4 — изменение размеров, %

в магнезитовых огнеупорах нежелательно, так как снижается огнеупорность.

Степень окисления железа зависит от температуры печи и состава газовой среды. Окисление и восстановление железа в периклазе сопровождаются объемными изменениями, которые не проявляются в виде усадки или роста изделий, а приводят к объемным изменениям в зернах периклаза, вызывая в них упругие и пластические деформации и увеличение пористости. Все это неизбежно снижает механическую прочность и термостойкость.

В диаграмме СаО—MgO—Fe203—Si02 (см. рис. IX.8) показаны различные фазы, которые могут существовать в присутствии свободного оксида магния. Каждая груп-

293

па состоит из четырех фаз, составы которых отложены в углах тех или иных элементарных тетраэдров, расположенных внутри общего (большого) тетраэдра всей системы.

Критическое значение имеет отношение CaO/Si02. Когда молекулярное отношение CaO/Si02 равно 2, соединения лежат в плоскости MgO—2CaO-Si02—MgO-Fe203. Когда оно больше 2, то вся или часть Fe203 находиться в соединении с СаО в виде низкоплавкого (1449° С) двухкальциевого феррита. Силикаты в этом случае образуют высокоогнеупорные соединения 2СаО-•Si02 (2130°С) и 3CaO-Si02 (2070°С). Когда же оно меньше 2, то вся Fe203 находится в соединении с MgO в виде магнезиоферрита (1713°С), а силикаты образуют монтичеллит CaO-MgO-Si02 (1430° С) и мер-винит 3CaO-MgO-2Si02 (1436° С). Указанные зависимости сохраняются и в присутствии FeO, А1203 и Сг203.

Свойства магнезитовых изделий еще больше зависят от количества силикатной связки, которая в свою очередь определяется содержанием диоксида кремния. Изделия худшего качества получаются при составах силикатной связки, близкой к монтичеллиту.

Химический состав магнезитовой шихты ^должен удовлетворять следующим требованиям:

1) общее количество силикатов в шихте должно быть минимальным, так как они представляют собой наиболее вредную примесь в магнезитовых огнеупорах; 2) молекулярное отношение CaO/Si02 должно быть выбрано в зависимости от содержания оксидов железа. При большом содержании железистых оксидов и малом содержании Si02 выгоднее иметь CaO/Si02<2; 3) содержание ферритов должно быть ограничено.

Химический состав шихты из магнезитов высокого качества, по данным завода «Магнезит», следующий, %: 93,3 MgO; 1,2 СаО; 2,4 Si02; 2,6 Mn203; CaO/Si02 = -0.5.

В изделиях, полученных из шихты приведенного состава, содержится примерно 90% периклаза, 6% силикатов и 7% шпинелей, в основном магнезиоферрита.

Технология магнезитовых изделий содержит два передела: производство спеченного магнезита и изготовление собственно магнезитовых изделий.

294

§ 4. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА МАГНЕЗИТОВЫХ ОГНЕУПОРОВ

1. ПРОИЗВОДСТВО СПЕЧЕННОГО МАГНЕЗИТА

Сырой магнезит при обжиге до 1550—1600° С дает усадку около 25%); при этом происходит спекание, сопровождающееся ростом кристаллов периклаза и повышением плотности. Магнезит обжигают во вращающихся печах, работающих по сухому способу и отапливаемых природным газом или мазутом, а также в шахтных печах (крупные куски 40—250 мм) при температуре 1600— 1650° С. При обжиге легкоплавкие примеси, в первую очередь диабаз, плавятся. На капельки расплава (во вращающихся печах) налипают мелкие частицы магнезита, в результате чего образуются зерна и крупные окатыши, свары. Обожженный магнезит измельчают и рассеивают.

Вследствие образования сваров различные фракции обожженного магнезита имеют различный химический состав. В крупных фракциях содержится больше СаО и меньше MgO, чем в мелких фракциях. Для производства изделий применяют порошок с зернами мельче 4 мм. Такие порошки имеют более низкую пористость и хорошо выраженные кристаллы периклаза. Порошки с зернами крупнее 4 мм применяют для изготовления заправочных (металлургических) порошков, торкрет-масс и бетонов.

Основной недостаток при обжиге магнезита во вращающихся печах по сухому способу заключается в большом уносе пыли, достигающем 20—25%. Он возникает* вследствие полной потери кристаллическим магнезитом прочности при разложении MgC03, а также вследствие значительного истирания.

Для улавливания пыли применяют грубую очистку в осадительных камерах и последующую тонкую очистку дымовых газов в батарейных циклонах (мультициклонах) и электрофильтрах. Уловленную пыль называют каустическим магнезитом. Она содержит более 80% частиц размером менее 0,06 мм. Пыль, состоящая преимущественно из каустического и неразложившегося магнезита, возвращается обратно на обжиг во вращающуюся печь непосредственно или в переработанном виде. Переработка заключается в тонком (~0,06 мм) измельчении пыли в трубных мельницах (полностью или частично) и

295

брикетировании на плоских пресс-вальцах (со спекающими добавками или без них). Давление прессования на гладких вальцах составляет 80—90 МПа; брикет в виде пластинок толщиной ~10 мм имеет кажущуюся плотность 2,1 г/см3; после обжига кажущаяся плотность более 3,1 г/см3.

Производительность 170-м вращающихся печей составляет 20—24 т/ч; расходный коэффициент сырья без учета использования пыли 2,6—2,7 (3,0); удельный расход условного топлива 0,33 т/т.

Магнезит, обогащенный флотацией и содержащий 94—96,5% MgO; 0,4% Si02 и 1,4—2,87% СаО (на прокаленную массу), при обжиге по технологии, рассчитанной на спекание магнезита с содержанием до 92% MgO, не спекается.

Для спекания обогащенного флотацией магнезита рекомендуется следующая схема:

Обогащенный флотацией высушенный магнезит (мельче 0,2 мм)

¦?-

Пневмотранспорт

¦?-

Бункера

i

Питатель (90—70%)

Каустический магиезит

Пневмотранспорт

Бункера

i

Питатель (10—30%)

С. с. б.,

вода, MgS04 или MgCl2

Трубная мельница Пневмотранспорт

Бункер

i

—I Питатель * i Бегуны непрерывного действия-i

Ленточный конвейер Дозатор

Гладкие пресс-вальцы (брикетирование)

Ленточный конвейер (сушка брикета)

I

Бункер

i

Вращающаяся печь, обжиг при 1700° С

По такой схеме получается высококачественный порошок, кажущаяся плотность которого 3,13—3,32 г/см3, с развитой прямой связью кристаллов периклаза. Порошок

296

не содержит свободного оксида кальция и может быть без вылеживания использован для производства изделий.

Для получения более плотного спеченного магнезита применяют обжиг с обогащением воздуха (для горения) кислородом. В этом случае температура обжига во вращающихся печах повышается до 1980° С ив шахтных печах до 2200° С.

2. ПРОИЗВОДСТВО МАГНЕЗИТОВЫХ ИЗДЕЛИИ

Производство магнезитовых изделий включает такие переделы: измельчение спеченного магнезита, приготовление массы, прессование и обжиг.

На рис. IX.11 показано влияние зернового состава на плотность укладки при трехфракционной шихте: 1) 0,8—2,0 мм; 2) 0,88— 0,8 мм и 3) < 0,088 мм.

Оптимальные зерновые составы магнезитовых шихт находятся в области, содержащей 45—55% крупной фракции 2—0,8 мм; 5—15% средней фракции 0,8— 0,088 мм и 30—45% фракции мельче 0,088 мм. Для получения порошка такого зернового состава нельзя ограничиться отсевом размолотого спекшегося магнезита на сите с отверстиями 2 мм, необходимо разделение его на фракции с частичным домолом некоторых из них.

Примерная схема производства порошков приведена ниже:

Возврат*__Спекающийся магнезит

t J I

Размол на роликовой мельнице

I *

--Отсев иа сите с отверстиями 2 мм

;

Зериа <2 мм I

Ртсев иа сите с отверстиями 0,5—0,8 мм f I

0 alSO

0 20 40 S0 80 100 -0,8 мм 0-0,088нм

Рис. IX.П. Пористость сырца, °/о, из трехфракционных масс в зависимости от зернового состава при давлении прессования 90 МПа

297

Зерна > 0,5—0,8 мм

-Зерна0,5—0,8 мм

I

?

Бункер (зерна крупной фракции)

Домол на трубной мельнице до величины зерен <0,088 мм I 4 Бункер (зерна Бункер (зерна

средней фракции) мелкой фракции)

Дозировка по массе

Прессовки с пористостью не выше 18% при давлении прессования 80 МПа получают при следующем зерновом составе:

Размер фракции, мм . . 1—0,55 0,5—0,088 <0,06 Содержание, % .... 20—30 30—50 30—50

- *

Прессовки с пористостью 16% при давлении прессования 120 МПа получают при следующем зерновом составе:

Размер фракции, мм . . 1—0,5 0,5—0,088 <0,06

Содержание, % . . . . 10-20 40—50 30—50

После обжига при 1600° С изделия из таких масс имеют пористость 14—18% при усадке до 2,5%.

На способ приготовления массы в производстве магнезитовых из

страница 56
< 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
тл-логистика
Фирма Ренессанс лестницы для маленьких проемов - доставка, монтаж.
стул jola
аренда ящика для хранения

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)