Вся электронная библиотека >>>

 Древесные отходы >>>

 

 

Огнеупоры и их применение


Раздел: Учебники

 

2.2.5. Сырье на основе двуокиси циркония

 

 

Цирконий является одним из сравнительно распространенных металлических элементов. В литосфере содержится 0,026 % циркония, т. е. значительно больше, чем меди, цинка и т. д.

К сырью циркониевой системы относятся бадделеит (цирконовая земля Zr02) и циркон (ZrSi04). Двуокись циркония впервые в 1797 г. выделил из циркона с о-ва Цейлон Клапрот. Свойства циркона и бадделеита приведены в табл. 33; показаны только нормальные (простые) модификации циркона, хотя известны модификации, различающиеся по оптическим свойствам. Месторождения бадделеита невелики, поэтому главным природным сырьем является циркон.

Циркон — единственное соединение системы Zr02—Si02; диаграмма состояния ее показана на  32, а микроструктура циркона — на  33.

Циркон встречается в кислых вулканических (магматических) породах — граните, пегматите, но в малых количествах. Экономически целесообразными являются разработки цирконового песка из аллювиальных месторождений плывуна (зыбучего песка), образовавшегося в результате накопления продуктов выветривания и разложения соответствующих горных пород. В Японии имеются незначительные разработки в пегматитовых месторождениях. В основном же для промышленных целей циркон импортируют. Главные месторождения расположены в Австралии, Бразилии, США, Индии, Шри-Ланке, Таиланде, Малайзии. В Австралии находится —90 % мировых запасов. В настоящее время активизировались разработки в ЮАР.

Для тетрагональной кристаллической структуры циркона характерно островное расположение кремнийкислородных тетраэдров и восьмерная координация атомов циркония, окруженных атомами кислорода, принадлежащими шести разным кремнийкислородным тетраэдрам. При 862 °С циркон возвращается в кубическую модификацию.

Исходное песчаное сырье ->- гравитационно-обогатительная установка (удаление кварца) t обогатительная установка на слабомагнитном принципе - обогатительна! Остановка на ферромагнитном принципе для удаления титаножелезистых минералов, монацита и др. - флотационные обогатительные установки для удаления рутила очистка циркона-минерала Для изготовления цирконистых кирпичей и неформованных изделий

ванных продуктах происходит сравнительно плавно, но особенно легко При темпера" туре >1450 С.

Кривая термического расширения циркона до 1000 °С почти линейна, но выше этой температуры наблюдаются скачки. Циркон в химическом отношении является устойчивым соединением, хорошо противодействующим разъеданию шлаками, со сравнительно малым термическим расширением, довольно высокой удельной теплопроводностью и хорошей термостойкостью.

В Западной Европе циркон широко используют для отливки изделий, в Японии — в основном при производстве огнеупоров. В некоторых случаях циркон измельчают в муку тонкого помола.

Двуокись циркония, как и циркон, в природных условиях залегает в аллювиальных песчаных месторождениях. Известные месторождения расположены в Бразилии, Шри-Ланке, ЮАР. В Японии это соединение не добывается. Всю двуокись циркония в Японии производят плавкой импортируемого циркона и обескремнива- нием в электрических печах.

Двуокись циркония имеет четыре состояния, ее равновесное состояние показано на  37.  

Моноклинная высокочистая двуокись циркония превращается при 1200 °С в тетрагональную. Обратное превращение в процессе охлаждения происходит при 940 °С. Превращение низкотемпературной модификации в высокотемпературную и обратно происходит при 1000—1200 °С в условиях обычного давления и сопровождается уменьшением объема на 7 %. Такое большое объемное изменение отрицательно сказывается на качестве огнеупорного сырья, поэтому и прибегают к стабилизирующим добавкам окислов кальция и магния. При добавках окислов кальция и магния образуются твердые растворы, обладающие кубической решеткой типа плавикового шпата. В результате образуются твердые растворы системы Zr02—СаО или Zr02— MgO, благодаря которым сдерживается упомянутое изменение объема. Об этом можно судить по  38, 39. Стабилизированная таким путем двуокись циркония может использоваться для изготовления огнеупоров. При этом частично используется также полустабилизированная и нестабилизированная двуокись циркония. Двуокись циркония обладает высокими температурой плавления (2700 °С) и химической стабильностью, весьма хорошей шлакоустойчивостью. У стабилизированной Zr02 высока электропроводность при высоких температурах, электропроводность чистой Zr02 очень низкая. Двуокись циркония сравнительно легко подвергается тепловым ударам, поскольку малы ее коэффициент термического расширения (почти такой же, как и у кварцевого стекла) и удельная теплопроводность. Причиной подверженности термоударам является превращение модификаций, происходящее при охлаждении после сильного нагрева. Это относится к чистой Zr02. Стабилизированная, например, окисью магния двуокись циркония с кубической решеткой не растрескивается.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Огнеупоры и их применение

 

Смотрите также:

 

Огнеупоры. Для кладки ковшей шамотные кирпичи и высокоглиноземистые...

проведенных специальных испытаний предлагает использовать для футеровки ковшей огнеупоры на основе А12О3 с добавками (до 22 %) MgO [Ю].

 

ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. Алюмосиликатные огнеупоры. Шамотные...

Кремнеземистые (динасовые) огнеупоры изготовляют из кварцевых пород (кварц, кварцит, кварцевый песок) с добавкой глины.

 

...материалы и изделия. Кремнеземистые динасовые огнеупоры....

Кремнеземистые (динасовые) огнеупоры получают из кварцевых пород (кварц, кварцит, кварцевый песок) с добавкой глины.

 

Шамотные огнеупоры. Изготовление легковесных шамотных огнеупоров...

Химический метод производства легковесных изделий мало распространен. ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. Алюмосиликатные огнеупоры.

 

ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ. Состав и свойства огнеупорных...

Состав и свойства огнеупорных изделий. Огнеупорами называются материалы и изделия, способные противостоять высокой температуре (от 1580°С и выше)...

 

Прочность и стойкость огнеупорных изделий

Предел прочности на сжатие огнеупоров определяется их структурой. Чем плотнее, мелкозернистее и однороднее структура огнеупорных изделий...

 

Химический состав огнеупорных изделий. По химическому составу...

Огнеупорность различных изделий зависит главным образом от химико-минерального состава и определяется в основном огнеупорностью исходного сырья. Огнеупоры.

 

ОГНЕУПОРНЫЙ КИРПИЧ. Кладка из огнеупорного кирпича шамотного...

Для кладки ковшей обычно использовали огнеупоры системы Al2O3-SiO2: шамотные кирпичи (63 % SiO2; 29 % А12О3) и высокоглиноземистые кирпичи из боксита...

 

Керамические материалы и изделия. Кирпич, черепица, огнеупоры

Керамические материалы и изделия получают из пластичной сырьевой массы путем ее формования, сушки и обжига при определенной температуре. Различают строительную и...

 

Высокоглиноземистые огнеупорные изделия - высокоглиноземистые...

Алюмосиликатные огнеупоры в зависимости от содержания SiO2 и А12О3 в обожженном продукте разделяют на три вида: полукислые, шамотные, высокоглиноземистые...

 

Последние добавления:

 

Древесные отходы   Производство древесноволокнистых плит   Материаловедение для столяров, плотников и паркетчиков  

Плотничьи работы Паркет      Деревянная мебель  Защитное лесоразведение  СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ   

Сушка и защита древесины     Сушка древесины 

 Древесноволокнистые плиты   Твердые сплавы   Бетон и железобетон  АРМАТУРНЫЕ И БЕТОННЫЕ РАБОТЫ