химический каталог




Технология огнеупоров

Автор К.К.Стрелов, П.С.Мамыкин

делий влияет содержание свободного оксида кальция в спеченном магнезите. При наличии в порошке свободного СаО до прессования необходимо ее гидра-тировать. Этот процесс осуществляют в бункерах, куда поступает предварительно увлажненный в двухвальны смесителях порошок. При вылеживании температура порошка не должна превышать 40—45° С, а скорость повышения температуры до 3—3,5° С/сут. После вылеживания в течение 2—3 сут порошки перемешивают и увлажнякг раствором с. с. б. При избыточном времени вылеживания масса «перезревает» и плохо формуется, что связано с кристаллизацией брусита.

Для ускорения гидратации массу подогревают в сушильных барабанах, однако температуру подогрева подбирают так, чтобы не было кристаллизации брусита. Бункера для гидратации и сушильный барабан работают сблокированно. Если температура в гидратационном бункере не повышается, т. е. гидратации ре происходит, мас-

298

Су из бункера Подают в сушильный барабан, где она подогревается и направляется затем в другой бункер для продолжения гидратации.

Если температура в гидратационном бункере поднимается быстро и достигает более 60° С, то, чтобы избежать образования брусита, массу направляют в сушильный барабан, где она охлаждается при контакте с холодным воздухом. Сушильный барабан в этом случае не отапливают. Часть свободной воды в процессе вылеживания переходит в химически связанную, часть испаряется.

Магнезитовые изделия прессуют на гидравлических и коленно-рычажных прессах. В данном случае этот процесс нельзя рассматривать только как средство уплотнения и формообразования массы.

При высоких давлениях (80 МПа и выше) происходит некоторое измельчение крупных зерен массы и сдвиги в зернах (монокристаллах) периклаза, в результате чего в них появляется оптическая анизотропность. Уплотнение магнезитовых масс подчиняется уравнению прессования Бережного. Продолжительность прессования (выдержка при конечном давлении) должна быть около 2 с.

Энергетическая эффективность понижения пористости магнезитовых огнеупоров путем прессования почти в 1000 раз больше, чем при обжиге, поэтому при производстве магнезитовых изделий предпочтительно давление прессования 150 МПа, обеспечивающее получение более плотного полуфабриката.

Процесс прессования на гидропрессах происходит в две стадии: максимальное давление на первой стадии около 20 МПа и на второй 90 МПа. Гидравлические прессы с вращающимся столом имеют большую производительность и создают высокое давление прессования. Существенный недостаток этих прессов заключается в том, что вследствие периодических остановок стола возникают толчки, которые сдвигают массу в формах в сторону вращения стола, создается неравномерность уплотнения и даже брак.

Сырец нормальных изделий сразу после пресса имеет прочность на сжатие 0,8—2 МПа. Его сушат на печных вагонетках в туннельных сушилах или непосредственно на первых позициях туннельных печей дымовыми газами. При температуре сушильного агента ПО—120° С время сушки составляет 12—15 ч при конечной влажности 0,6-1,0%.

299

Магнезитовые изделия обжигают в туннельных печах. Существенная особенность их обжига заключается в сравнительно небольшой (1,0—1,5 м) высоте садки. Необходимость такого ограничения высоты садки обусловлена совпадением температуры начала деформации под нагрузкой 0,2 МПа у обычных магнезитовых изделий с температурой их обжига. Нормальные изделия садят на площадку в виде столбиков или стенок шириной 230 мм. Какой-либо порошок для выравнивания, как правило, не подсыпают.

Туннельные печи для обжига магнезитовых изделий имеют длину 150 м, ширину печного канала 3 м, высоту садки 1,0 м; свод печей подвесной; температура обжига 1600—1750° С. Туннельные печи имеют некоторые недостатки: неравномерность температурного поля—перепад температур по высоте достигает 170—180° С, перепад в горизонтальной плоскости между центром и периферией столбика также около 180°С и, наконец, газовая среда переходит из окислительной в восстановительную при переходе от подогрева к обжигу и из восстановительной к окислительной на границе зон обжига и охлаждения.

Для выравнивания температурного поля рекомендуется или существенно уменьшить массу футеровки вагонетки путем использования теплоизоляционных огнеупорных изделий, или обогревать под вагонетки путем устройства газовых каналов в футеровке вагонеток. Для выравнивания температур в горизонтальных сечениях рекомендуется более разреженная садка обжигаемых изделий.

Фазовый состав сырца магнезитовых изделий при обжиге существенно не изменяется; процессы спекания и охлаждения здесь не осложняются модификационными превращениями. В интервале 400—1200° С цемент из гидроксидов кальция и магния вследствие их дегидратации разрушается; жидкая фаза еще не образуется и форума изделий сохраняется исключительно благодаря силам трения между частицами. В этом температурном интервале изделия весьма непрочны, поэтому при неравномерном обжиге легко может возникнуть брак по трещинам.

При нагреве > 1200° С изделия спекаются; при 1450— 1500° С жидкая фаза устраняет или уменьшает напряжения в изделиях, поэтому скорость обжига в этом интервале повышается. В конце обжига при 1500—1600° прочность изделий вследствие увеличения количеств

300

жидкой фазы опять сильно снижается; изделия могут деформироваться с образованием трещин, хотя при обжиге усадка магнезитовых изделий не превышает 1—2%. По мере повышения температуры наряду с уменьшением пористости увеличивается размер пор. Во время обжига при /= 1600—1750° С пористость уменьшается незначительно, а размер пор заметно увеличивается.

Обожженные изделия можно охлаждать быстро, пока в изделиях находится жидкая фаза. Ниже температуры кристаллизации и затвердевания жидкой фазы (— 1300° С) изделия становятся более хрупкими, однако при существующих в туннельных печах скоростях охлаждения специфический брак в связи с этим не возникает. Однако на изделиях сложной формы возможны образования тонких трещин.

3. ПРОИЗВОДСТВО ПЛОТНЫХ МАГНЕЗИТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Свойства магнезитовых изделий при нулевой пористости, по ориентировочным расчетам Бережного, должны быть следующими:

Предел прочности при сжатии, МПа........ 760

Кажущаяся плотность, г/см3........... 3,56

Температура начала деформации под нагрузкой

0,2 МПа, °С................. 2!80

Известны следующие способы повышения плотности магнезитовых изделий: 1) использование мелкого зернового состава в массах из плотного, хорошо спеченного порошка; 2) введение в массы спекающих добавок; 3) высокое давление прессования; 4) высокотемпературный обжиг; 5) применение промежуточного брикетирования.

Используя промышленный спеченный магнезит следующего зернового состава:

Размер фракции, мм...... 1—0,5 0,5—0.088 <0,06

Содержание, %......... 20 40 40

при прессовом давлении 98 МПа, обжиге при 1600° С и без введения спекающих добавок, можно при усадке около 2,5% изготовлять магнезитовые изделия с кажущейся пористостью 12—13%. Повышение температуры обжига до 1700°С снижает пористость до 6—10%, а при 1750°С кажущаяся пористость нормальных изделий снижается до 4—8%, но линейная усадка при этом увеличивается До 4,5%.

301

Предел прочности при сжатии высокоплотных магнезитовых изделий в условиях обычных температур 115— 230 МПа, а при 1400° С 15 МПа, они не деформируются под нагрузкой 0,2 МПа до 1720—1750° С;

Газопроницаемость, нПм.....0,35—1,5

Кажущаяся плотность, г/см3 . . . 3,08—3,38

Пористость, %:

истинная'.........6,7—13,4

кажущаяся......... 4,0—12,5

Дополнительная усадка при 1750°С в условиях длительной выдержки составляет 0,2—0,8%; в процессе усадки открытые поры закрываются, и изделия становятся газонепронициемыми. Термостойкость плотных изделий выше обычных.

Технология изготовления высокоплотных магнезитовых изделий с применением промежуточного брикетирования заключается в следующем. Магнезитовый порошок со спекающими добавками или без них подвергают тонкому помолу до прохождения 95% частиц через сито 10000 отв/см2. Затем из порошка с добавкой с. с. б. получают под давлением 80 МПа брикет, который обжигают при 1250—1350° С. Из брикета получают порошок с размером частиц ^4,0 мм, из которого обычным путем изготовляют магнезитовые изделия, обжигаемые при 1650— 1720° С.

Изделия обжигают в верхнем ряду садки на подсыпке из металлургического порошка и при садке на торец, так как сырец дает огневую усадку в пределах 9—10%. Изделия, изготовленные по этой схеме, имели следующие свойства:

Предел прочности при сжатии, МПа..... 174—280

Кажущаяся пористость, %......... 2,7—6,4

Температура деформации под нагрузкой 0,2 МПа, °С:

начало разрушения .......... 1580—1590

разрушение............. 1690—1700'

Термостойкость, водяные теплосмеиы (1300°С):

до появления трещин.......... 2

до потерь 20% массы......... 1—3

Дополнительная усадка при 1650° С и выдержке 2 ч, о/о................. 0,1-Ч),4

Химические составы высокоплотных магнезитов* изделий и обычных аналогичны.

302

4. ПРОИЗВОДСТВО ТЕРМОСТОЙКИХ МАГНЕЗИТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Термостойкость магнезитовых изделий повышается при введении в шихту технического глинозема (5-8%).

При взаимодействии глинозема с периклазом образуется шпинель MgO-Al203. Такие изделия называют магнезитовыми на шпинельной связке. Глиноземистая шпинель обладает наивысшей прочностью среди двойных оксидных соединений и пониженным в сравнении с периклазом термическим коэффициентом линейного расширения, чем и объясняется повышенная термостойкость магнезитовых изделий на шпинельной связке. Одновременное повышение плотности и термостойкости достигается, если вместо технического глинозема вводится металлический алюминий (4%, крупностью 16 мкм).

Реакция окисления металлического алюминия идет с увеличением объема, что сопровождается уменьшением пористости.

Высокая химическая инертность глиноземмагнезиаль-ной шпинели MgO-Al203 к воздействию щелочных агентов— каустической соде, сульфату натрия и др.— проявляется в полной мере лишь в беспористых изделиях.

Технологическая схема производства особ

страница 57
< 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
Стол КЛМ Монако 2
мощный звуковой сигнал на авто купить
вентиляция cvr200
билеты на новогодних барбоскиных

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
(09.12.2016)