Вся электронная библиотека >>>

 Древесные отходы >>>

 

 

Огнеупоры и их применение


Раздел: Учебники

 

Циркониевые изделия

 

 

В последнее время в связи со значительным развитием промышленности высоких температур увеличились их термостойкость и химическая устойчивость, улучшились и другие свойства огнеупоров. Прежние огнеупоры уже не могут отвечать жестким требованиям в области черной металлургии и в других отраслях промышленности, связанных с высокотемпературными процессами.

В этой обстановке приходится все чаще прибегать к циркониевым огнеупорам. Основным компонентом этих огнеупоров является двуокись циркония (Zr02) с точкой плавления 2710 °С, кислым характером, малой удельной теплопроводностью, хорошей устойчивостью к смачиванию жидкими металлами и высокой термической прочностью. Однако при 1000—1200 °С происходит переход от моноклинной кристаллической системы к кубической. Во время этого изменения совершается 3—4 %-ное объемное расширение и усадка. Следовательно, в качестве огнеупорного сырья нужно применять стабилизированную двуокись циркония с кубической кристаллической системой, причем с соответствующими добавками.

Получение изделий на основе стабилизированной двуокиси циркония предусматривает тщательный подбор зернистости сырья, а после формования — обжиг при ^1700 °С.

Кроме сырьевой стабилизированной двуокиси циркония (электроплавленой и другой), имеется еще пеноциркон с большой пористостью. Пеноциркон обладает необходимыми свойствами для изготовления огнеупорных теплоизоляционных изделий, выдерживающих максимально высокие температуры.

Частично циркониевые огнеупорные изделия получают с помощью электролитья. Например, таким путем отливают блоки для футеровки ванны стекловаренной печи.

Инертный окисел Zr02 — тяжелый белый порошок с температурой плавления 2715 °С. При высокой температуре двуокись циркония химически нейтральна, огнеупорность ее очень высокая, она обладает большой устойчивостью к смачиванию многими расплавами, малой удельной теплопроводностью и большой электропроводностью при высоких температурах. Известны только низко- и высокотемпературные модификации (две кристаллические системы) с переходом одна в другую в интервале 1000—1200 °С. Переход сопровождается аномальным расширением и усадкой при изменении на 3—4 % объема. В таком состоянии сырье не является огнеупорным, поэтому для производства термически стойких изделий из Zr02 обязательна предварительная стабилизация ее окислами кальция или магния. Искусственно полученная стабилизированная двуокись циркония с кубической кристаллической системой является хорошим огнеупорным сырьем.

Типичный пример химического состава стабилизированной двуокиси циркония, производимой в Японии, Следующий: 93,5 % Zr02; 0,7 % Si02; 0,4 % ТЮ2; 0,5 % А1203; 0,2 % Fe203; 4,5 % СаО; 0,3 % MgO; 0,07 % Na20, следы К20.

Способ производства циркониевых изделий заключается в следующем. Основное сырье — стабилизированную, например СаО, двуокись циркония тщательно измельчают до тонкого порошка. После измельчения из смеси готовят брикеты, которые направляют на стабилизирующий обжиг при 1700—1900 °С. Обожженный материал вновь дробят и измельчают до частиц от 0,5 мм до нескольких мкм в зависимости от размера и формы изделий. "

Для придания массе пластичности и формуемости к измельченному материалу добавляют пластификаторы ZrCl4, MgCl2-H20 или Zr(OH)4. Кроме того, в качестве связующих добавляют декстрин, патоку или другие органические вещества. Обжиг (конечный) проводят при >1700 °С.  Формование осуществляют в основном на прессе.

Хорошими свойствами обладают электроплавленые огнеупоры на основе двуокиси циркония и муллита. Поэтому сырьевой циркон подвергают разложению и муллитизации посредством добавок глинозема.

Циркониевые изделия на основе Zr02 имеют высокую температуру плавления, малую удельную теплопроводность, с трудом смачиваются жидкими металлами. При высокой температуре они обладают хорошими коррозионной стойкостью и устойчивостью к воздействию жидких расплавов металла и стекла (отверстия, футерованные.циркониевыми огнеупорами, сохраняют стабильность при пропускании через них жидкого металла).

Циркониевые огнеупоры с учетом их свойств применяются главным образом для изготовления сталеразливочных стаканов. В связи с дальнейшим внедрением прецизионной технологии сталеплавильного производства при регулируемой разливке предполагают улучшить свойства этих огнеупоров. В последнее время изделия на основе двуокиси циркония нашли применение в крекинг-печах нефтехимической промышленности, в тиглях для плавки металлов и других специальных высокотемпературных печах экспериментального назначения.

Двуокись циркония, стабилизированная главным образом окисью СаО, MgO или Y203, находит широкое применение для изготовления твердоэлектролитных ячеек, используемых в качестве измерителя концентрации кислорода и кислородного потенциала в различных газовых фазах, а также измерителя кислородной активности в металлических расплавах. Кроме того, двуокись циркония применяется при изготовлении топливных и высокотемпературных нагревательных элементов.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Огнеупоры и их применение

 

Смотрите также:

 

Металлический элемент - цирконий или торий. Соли циркония. Хлористый...

Цирконий (Zirconium, нем.
Цирконий и торий так же. расположены в IV-й группе периодической системы, как молибден и уран в.

 

Кубическая окись циркония

Кубическая окись циркония. В середине 70-х годов ИАГ становится менее популярным, что » некоторой степени связано с появлением ГГГ, хотя, как кажется...

 

...Магниевые сплавы легируют алюминием, цинком, марганцем, цирконием...

В магниевых сплавах с цирконием также ограничивается содержание примеси алюминия, т. к. цирконий не растворяется в жидком магнии в присутствии малых количеств этого элемента...

 

Циркон. Магические и лечебные свойства полудрагоценных и драгоценных...

Циркон является силикатом циркония.
Циркон влияет па теменную чакру. Магические свойства. В современной магии циркон используется достаточно часто.

 

...Горячепрессованные, не содержащие связки карбиды титана, циркония...

Согласно данным Меткальфа, для твердых сплавов, содержащих титан и цирконий (например, в виде карбидов), имеет большое значение также образование нитридов (например, TiN)...

 

Несколько слов о кларках. чего на Земле больше свинца или циркония....

Теперь вернемся к вопросу: чего на Земле больше, свинца или циркония? Судите сами: кларк циркония 0,017, а свинца 0,0016.

 

Карбиды ванадия, циркония, ниобия, хрома и гафния. Твердые сплавы....

...в настоящее время применяют лишь в случае тантала и ниобия; однако этот способ может приобрести большее значение при снижении стоимости порошков титана и циркония...

 

КЕРАМИЧЕСКИЕ НОЖИ. Выбираем нож: традиционная сталь...

Дело в том, что оксид циркония не имеет свойства окислять продукты, к которым прикасается.
В-третьих, резка ножом с циркониевым лезвием легка и не требует сильного нажатия.

 

МОДИФИЦИРОВАНИЕ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ - для модифицирования...

Сплавы, содержащие цирконий более 0,5%, не модифицируют, т. к. зерна а- в этих сплавах достаточно мелкие и однородные.

 

МАГНИЕВЫЕ СПЛАВЫ ЛИТЕЙНЫЕ ВЫСОКОПРОЧНЫЕ. К высокопрочным...

Магниевые сплавы легируют алюминием, цинком, марганцем, цирконием, редкоземельными элементами, торием и др. металлами.