Вся электронная библиотека >>>

 Древесные отходы >>>

 

 

Огнеупоры и их применение


Раздел: Учебники

 

3.1.7. Изделия на основе MgO. Магнезиальные огнеупоры

 

 

Магнезия и окись кальция — типичные окислы щелочноземельных металлов. Кристаллическая окись магния — периклаз — не является породообразующим минералом. Температура плавления пе- риклаза 2800 °С, кристаллическая решетка типа NaCl, в которой атомы магния и кислорода занимают положение соответственно натрия и хлора. Кажущаяся плотность твердых кристаллов пери- клаза 3,56—3,65 г/см3. При высокой температуре окись магния высоко основна, потому весьма устойчива к действию основных шлаков. Окись магния также устойчива к длительному воздействию расплавов щелочных карбонатов, не подвергается коррозии даже при соприкосновении с окисью свинца, но разрушается под действием кислот. В восстановительной среде при ^1800 °С окись магния начинает испаряться (распадаться на составляющие). В нейтральной или окислительной средах летучесть MgO становится заметной при .2000 °С. Изделия из чистой окиси магния с объемной массой 3,42 г/см3 "характеризуется следующими показателями: температура начала деформации под нагрузкой в вакууме 2300 °С, предел прочности при сжатии при 1800 °С 340 кг/см2, предел прочности при изгибе около 90 кг/см2. Другими металлами MgO не восстанавливается. Эти ценные свойства обусловливают эффективную целесообразность изготовления огнеупорных изделий на основе как можно большего содержания периклаза. Ниже рассматриваются магнезиальные (пе- риклазовые) и магнезиально-углеродистые изделия.

Магнезиальный изделия производят обожженными и безобжиговыми. В любом случае для производства используют хорошо спеченный магнезиальный клинкер, доведенный до выросших кристаллов периклаза, или плавленую окись магния; получаемую в электродуговой печи путем плавки с последующим охлаждением. Необходимо, чтобы зернистость шихты была строго подобрана, формование происходило при высоком давлении с целью обеспечения высокоплотной структуры изделий, стойких к основным шлакам. Недостатки изделий на основе MgO: высокий коэффициент термического растисни я, слабая термостойкость (разрушаются при резких температурных перепадах).

Основным сырьем для магнезиальных изделий служит магнезит, поскольку окись магния в отличие от кремнезема и глинозема не залегает отдельно. Основной минеральной составляющей магнезита является карбонат магния. Магнезит обычно залегает большими пластами. В Японии сырьевых магнезитовых месторождений нет, поэтому магнезиальное сырье ввозят или извлекают из морской воды в виде гидрата окиси магния, который обжигают и получают магнезиальный клинкер. Этот способ характеризуется следующими реакциями:

Mg2+ + Са(ОН)2 -> Mg(OH)2 + Са2+;

Mg(OH)2 -> MgO + Н20 (обжиг).

При обжиге природного магнезита

MgCOs -> MgO + С02.

При нагревании магнезита с 200 °С начинается процесс диссоциации, при 620 °С давление диссоциации С02 достигает 0,1 МПа. Сразу после разложения окись магния становится аморфной и начинает реагировать с атмосферной влагой и углекислым газом, что приводит к образованию Mg(OH)2 и MgC03. Однако хорошо спеченная MgO («намертво» обожженная магнезия) и плавленая даже мелкоразмолотая магнези^ обладают удовлетворительной устойчивостью к действию влаги, угольной кислоты и углекислого газа. На  79 изображен обычный способ получения магнезиального клинкера.

В Японии природный магнезит не добывается, но по получению магнезиального клинкера из морской воды Япония занимает одно из первых мест в мире.

Хорошо разработанная технология позволила внедрить методы получения высокочистой продукции с содержанием Ss99 % MgO. Для улучшения спекания кристаллической магнезии в шихту добавляют соответствующие количества окислов железа и кремния. Характеристика магнезиального клинкера во многом зависит от вносимых добавок JI примесей. Очень трудно регулировать состав магнезиального клинкера, получаемого в результате обжига природного магнезита из-за довольно сложного процесса удаления нежелательных примесей. Процесс получения магнезиального клинкера из морской магнезии не сопряжен с внесением-нежелательных загрязнений. Кроме спеченного клинкера, в Японии производят электроплавленую магнезиюг которая характеризуется очень хорошими свойствами, обусловленными большим количеством пери- клазовых кристаллов и малым содержанием примесей.

Технологический процесс производства магнезиальных изделий зависит от конечной продукции (обожженной или безобжиговой). Процесс производства безобжиговых магнезиальных изделий заключается в измельчении сырья, рассеве на фракции, их дозировке в необходимом соотношении по зернистости, увлажнении с введением небольших количеств вяжущих веществ, прессовании и сушке до получения химически связанных изделий. В большинстве случаев в качестве вяжущей добавляют рапу, с которой порошкообразный магнезиальный клинкер вступает в реакцию взаимодействия. В результате реакции достигается прочная связанная структура на основе образования магнезиального цемента.

Процесс производства обожженных магнезиальных изделий, естественно, включает еще стадию обжига. В результате обжига сформованных изделий образуется керамическая связка, обеспечивающая прочность готовой продукции. Температура обжига должна быть высокой (1600—1800 °С), что ускоряет спекание и улучшает постоянство объема изделий.

Одно из основных свойств магнезиальных огнеупоров — весьма высокая огнеупорность. Несмотря на это, при нагреве в условиях нагружения легко происходит деформационное размягчение. Цоэтому возникают затруднения во время эксплуатации при приложении нагрузки и высокой температуры, например магнезиального свода. В связи с высоким коэффициентом теплового расширения и сравнительно невысокой теплопроводностью при резких теплосменах на изделиях появляются* трещины. Этот недостаток особенно усугубляется плавильной пылью, прилипающей к нагреваемой поверхности футеровки. В результате образования деформационного поверхностного слоя происходит отслаивание с последующей эрозией. Наконец, магнезиальные изделия очень чувствительны к парам воды. При взаимодействии с ними MgO гидратируется, превращаясь в Mg(OH)2.

Изделия на основе MgO широко используются для плавки урана и его сплавов с железом, никелем, кобальтом, медью, алюминием, серебром, золотом, магнием, цинком и оловом. При этом не наблюдается взаимодействия указанных металлов со стенками тигля.Обладая незначительной пористостью, изделия из MgO стойки к действию расплавов хлористых солей.

 

 

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