Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Огнеупорная керамика
|
|
• Огнеупорными принято называть такие материалы (ОМ), которые способны выдерживать длительное время воз-действие высоких температур (выше 1000°С), действие раз-личных расплавов, шлаков и раскаленных газов без разру-шения, т.е. не расплавляясь, не деформируясь и не растрес-киваясь.
• Огнеупоры и огнеупорные изделия используют как основной материал при постройке промышленных печей, топок и все-возможных аппаратов, работающих в условиях высоких тем-ператур. В связи с этим они должны обладать кроме огне-упорности и высокой механической прочности, постоянством объёма при высоких температурах, термической стойкостью, расплаво- и шлакоустойчивость, определенной плотностью, сопротивлением к истиранию, газонепроницаемостью и дру-гими специфическими свойствами.
• Огнеупорные материалы: динасовые, кварцевые, полукислые и шамотные;
• Высокоогнеупорные – высокоглиноземистые, доломитовые, форстеритовые, хромитовые, карборундовые;
• Материалы высшей огнеупорности – магнезитовые (периклазо-вые), шпинельные, хромомагнезитовые, магнезито-хромитовые, циркониевые, цирконовые, коксовые, графитовые, из чистых ок-cидов и материалы на основе бескислородных тугоплавких сое-динений
• Огнеупорные изделия в отношении термической обработки могут быть безобжиговыми, обожженными до той или иной степени спекания и ли-тыми из расплава с последующей кристаллизацией его.
• В практике работы промышленных печей широкое применение получи-ли огнеупорные бетоны и обмазки. В качестве основного материала при наварке подин мартеновских печей используют магнезитовые порошки, представляющие собой измельченный спекшийся или плавленый маг-незит.
| Вид огнеупора | состав | свойства | Изготовление | Примечание |
| Полукислые | Кремнезем (70-80%); оксид алюминия (15-25%) | Относительная стойкость в контакте с «кислыми» Силикатными расплавами и шлаками | из смеси Огнеупорной глины и молотого кварца или кварцита, Природные «полукислые» глины или первичные каолины Прессованием пластичных или полусухих смесей с сушкой и обжигом при Температуре 1250-1300°С. | самый дешевый вид ОМ, использ- уемый в качестве заменителей шамотных огеупоров |
| Динасовые | кремнезем с небольшим количеством окиси кальция | из молотых кварцитов прессованием и обжигом при 1400-1500°С. | ||
| Кварцевые | 99% SiO2. | Повышенная Термостойкость с малым коэффи- циентом термического расширения (КТР) | плавление природного кварца или чистого кварцевого песка в электропечах при Т=1750°С (кварцевое стекло), либо формование порошка квар- цевого стекла с органи-ческим пластификатором и последующим спеканием при 1400-1600°С. | |
| Шамотные | 50-70% SiO2; 28-46% Al2O3 | из высококачественной огне- упорной глины с добавкой (50-60%) этой же глины, но предварительно обожжен-ной и размолотой. Метод плас- тического формования или прессования смеси, сушка и обжиг при 1300-1450°С, а так же прессование из полусухой смеси с последующей уско- ренной сушкой и обжи-гом. | ||
| Высокоглино- земистые | более 45% Al2O3. | Повышенная прочность при высоких температурах | из огнеупорных глин с добав- ками природных(андалузита, корунда)или синте- тических(муллита, алунда, глинозема) мате- риалов для повышения содержания Al2O3 и увели- чения огнеупорности. Технология производства аналогична технологии шамотных огнеупоров с температурой обжига (1450-1650°С) | в сводах печей в радиотехнике и электронике. |
| Доломитовые | 30% MgO; 45% CаО; 15% SiO2 | Высокая стойкость по отношению к основным расплавам | из обожженного природного доломита, смешанного с без- водными пластификаторами (смолой, пеком) и спрессо-сованными, обжигают. | для футеровки печей |
| Форстери- товые | стойкость к основным шлакам. | из природного сырья(талько-магнезитов, дунитов, серпентитов).Смесь обжигают в дуго-вой печи, раз-малывают, при-готавливают шихту с добав- кой пластифика-тора, прес -суют и обжигают (1400 1550°С). | ||
| Хромито- вые | 35-40% Cr2O3. | из природного хромита. Хро- мит размалывают, готовят шихту с пластификаторами, сушат и обжигают | в виде набив- ных масс и хромитового кирпича | |
| Карборун- довые | в основном SiC (карбо- рунд). | Высокая механическая прочность, твердость, высокая тепло- проводность и термостой- кость | в электрических печах нагре- вом до Т> 2000°С смеси квар- цевого песка и нефтяного кокса с добавками (Т=2000-2200°С из шихты образуется SiC).Карбофраксовые огне- упоры изготовляют из кристаллического карборунда (80-90%) и огнеупорной глины (10-20%); смесь прес- суют, сушат и обжигают. Рефраксовые огнеупоры готовят из кристаллического карборунда с добавкой в качестве связки аморфного карборунда или смеси тонкозернистого порошка и сажи; смесь прессуют и об- жигают при Т=2000°С восстановительной среде. | Делятся на карбофрак- совые и рефраксовые. Применяются в качестве нагревателей электрических печей |
| Магнези- товые | Оксид магния, примеси – оксиды кремния, алюминия, железа, кальция и др. | Высокая стойкость против действия основных шлаков | из природных (магнезита, брусита) или химически очищенной окиси магния. Сырье обжигают или пла- вят в дуговой печи, разма- лывают, готовят шихту с добавкой пластификатора (водных растворов сульфат- целлюлозной барды и др), прессуют и обжигают при Т=1550-1700°С. | Футеровка печей; Защитное покрытие термопар |
| Шпинель-ные | в основном шпинель состава MgAl2O3 | из смеси магнезиального (магнезита, брусита, техни-ческой окиси магния) и гли- ноземистого (диаспора, бок- сита, технического глинозе- ма) сырья. Синтез шпинели осуществляется реакциями в твердых фазах при обжиге смеси, реже - плавлением в электродуговых печах | связка при изготовлении термостойкого магнезитового кирпича | |
| Хромомагне зитовые и магнезито- хромитовые | из обожжен- ного хро- мита и магнезита. | аналогично магнезитовым | кладка сводов печей | |
| Цирконие- вые | ZrO; кремнезем | Высокая огнеупор- ность (2500°); шлакостой- кость; низкая теплопро- водность. | из природной обога-щенной и очищен-ной или химически выделенной чистой ZrO2. Методы прес-сования, трамбова-ния или отливки с последующим об-жигом при 1700°С. из природного обо-гащенного концентрата циркона | Высокотемпературные теплоизоляторы (до 2000- 2300°С), печная футе- ровка, тигли для плавки некоторых металлов и кварцевого стекла, нагре- ватели для печей; футе- ровка соляных ванн для закалки металлов, вклады- шей в стаканы для непре- рывной разливки стали |
| Коксовые | 30-92% С | Высокая Огнеупорность (выше 2000°С). | из кокса или термоантраци- та с добавкой смолы, Сос- тоящей из пека, антрацитно- го масла и битума. Исход- ную смесь формуют и прес- суют, а затем обжигают при температуре 1400-1450°С. | Кладка доменных печей |
| Графито- вые | 30-92 % С | из чешуйчатого графита (около 35%), огнеупорной глины (35-45%) и шамота (10-40%). Смесь формуют и обжигают. | тигли и реторты для плавки стали и цветных металлов, детали для разливочных ковшей | |
| На основе бескисло- Родных тугоплавких соединений | из карбидов, нитридов, силицидов, боридов или сульфи- дов, имеющих Тпл или Тдисс более 2000°С, а также их смесей с неко- торыми окислами. | Различают: -огнеупоры из соединений, не обладаю- щих электро- проводностью (нитридов бора, алюминия, кремния и др.); -огнеупоры из соединений, обладающих значительной электропро- водностью (из карбидов титана, ниобия, ди- силицида мо- либдена, дибо- рида циркония). | Синтезируется то или иное соединение, полученное из смеси порошка пластификаторазаготовок (прессованием, экструзией или литьем из водных или термопластичных шликеров) и обжиге в печах.Получают Прессованием порошка при высоких температурах в гра- фитовых формах. | для специзделий (нагрева- тельные печные трубки, тигли, лодочки). |