Огнеупорные материалы - файл

приобрести
скачать (38.7 kb.)


Огнеупорные материалы

В цветной металлургии широкое распространение имеют пирометаллургические процессы, проводимые при повышенных температурах в условиях сильно агрессивных сред — расплавленных шлаков или солевых расплавов. Для сооружения плавильных печей и ряда других металлургических агрегатов, а также для создания в них внутренней защитной облицовки, которая называется футеровкой, используют чаше всего огнеупорные материалы.

Огнеупорными называют строительные материалы, выдерживающие без расплавления температуры не менее 1580 0С и выше. По своему составу они в основном представляют оксидные системы.

Огнеупорные материалы в зависимости от их физико-химических свойств классифицируют по огнеупорности, химико-минералогическому составу, химической активности (стойкости) оксидов, по сложности формы изделий и ряду других характеристик.

Огнеупорность — способность материалов к длительному воздействию температур — важнейшее свойство огнеупорных материалов и изделий. По огнеупорности изделия подразделяют на огнеупорные (1580... 1770 Огнеупорные материалы С), высокоогнеупорные (1770 ... 2000 0С) и высшей огнеупорности (более 2000 0С Огнеупорные материалы).По химико-минералогическому составу огнеупорные материалы классифицируют на следующие основные группы:

1. Кремнеземистые - огнеупорная основа SiO2: а) динасовые (> 90 % SiO2); б) кварцевые стекла (> 99 % SiO2).

2. Алюмосиликатные — огнеупорная основа А1203 и SiO2:

а) полу кислые (70 ... 80% SiO2 и < 30 % А12O3);

б) шамотные (30 ... 45 % А12O3);

в) высокоглиноземистые (> 45 % А1203).

3. Магнезиальные - огнеупорная основа MgO: а) магнезитовые (> 85 % MgO);

б) доломитовые (MgO : СаО ~ 1:1 или с избытком MgO); в) форстеритовые (MgO : SiO2 -

- 0,94 ... 1,33); г) шпинельные (содержащие шпинель MgO • А12O3, а также Сr2О3).

4. Хромистые - огнеупорная основа Сr2О3 и MgO: в) хромитовые (~ 30 % Сr2О3);

б) хромомагнезитовые (10 ... 30 % Сr2О3 и 30 ... 40 % MgO);

5. Углеродистые — огнеупорная основа углерод: а) графитовые (30 ... 60 % С);

б) угольные (70... 90 % С); в) карборундовые (на основе SiC ). Углеродистые огнеупоры при температуре выше 700°C сгорают даже при высокой концентрации углекислого газа в рабочем пространстве печи.

По характеру химической активности оксида, служащего огнеупорной основой, огнеупоры бывают кислые (SiO2), нейтральные (А12O3) и основные (MgO, СаО).

При выборе огнеупорных материалов следует иметь в виду, что если в металлургическом агрегате образуются расплавы, обладающие кислотными свойствами, то необходимо применять кислые огнеупоры. в противном случае огнеупорные материалы будут быстро выходить из строя вследствие химической коррозии. Соответственно обусловливается выбор основных огнеупоров. Нейтральные огнеупорные материалы в определенных пределах способны работать как в кислых, так в основных средах. Неправильный выбор огнеупоров и условий их эксплуатации снижает срок службы печей, ведет к повышенному расходу огнеупоров и ухудшает технико-экономические показатели металлургического процесса.

В процессе службы огнеупорным материалам часто приходится испытывать резкие смены температур, что наблюдается, в частности, в периодических процессах, когда быстрый нагрев и охлаждение чередуются в зависимости от рабочего цикла. Для таких процессов большое значение имеет термическая стойкость огнеупоров. Это рабочее свойство огнеупоров заключается в способности без разрушения противостоять резким колебаниям температур. Важным рабочим свойством огнеупорных материалов является способность сохранять в процессе эксплуатации первоначальные объем и форму. В процессе службы огнеупоры могут расширяться, подвергаться усадке или деформации. Необходимо, чтобы эти изменения были минимальными. Кроме указанных свойств в ряде металлургических агрегатов важную роль играют пористость или газопроницаемость, тепло- и электропроводность и ряд других свойств огнеупоров.

При выборе и использовании огнеупорных материалов учитывают не только их физико-химические и рабочие свойства, но и стоимость, так как огнеупоры относятся к категории дорогостоящих материалов. Если принять стоимость шамота за единицу, то относительная стоимость других огнеупоров будет примерно следующей:

Шамотные ..................................... .1,0

Динасовые.......................................1,1... 1,2

Магнезитовые ............................... .1,4... 1,6

Хромомагнезитовые........................1,2... 1,4

Высокоглиноземистые .....................2,5... 9

Карборундовые ............................. ..15... 30

Высокая стоимость огнеупоров должна компенсироваться большим сроком их службы.

В металлургическом производстве огнеупорные материалы применяют в виде

штучных изделий (кирпичи, блоки и т.п.), огнеупорных растворов, обмазок и засыпки.



Чаще всего используют кирпичи. Огнеупорная промышленность выпускает кирпичи

различной формы и различных размеров.

Огнеупорные материалы
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации