|
Магнезиальные и хромитовые изделия
обладают высокой стойкостью к шлакам, но имеют неудовлетворительные
термическую стойкость, устойчивость к деформации под нагрузкой,
высокотемпературную прочность. Эти недостатки можно исправить, смешав хромит
с магнезиальным клинкером. Изделия с содержанием >50 % MgO В Японии
называют магнезитохромитовыми, а содержащие <50 % MgO — хромомагнезитовыми
По способу производства эти огнеупоры делятся на обожженные с керамической
связкой, безобжиговые химически связанные и плавленолитые, изготовленные с
помощью электроплавки с последующей разливкой в формы.
Сырьем для производства хромомагнезитовых изделий служит
магнезиальный клинкер и хромит, которые совместно размалывают и просеивают на
фракции. В качестве клеящей добавки в шихту вводят 1,2—1,5 %
сульфитно-спиртовой барды, так как спекшийся магнезит не обладает
пластическими свойствами.
Приготовляя смесь, необходимо строго контролировать ее
зернистость и температуру обжига сформованных изделий.
Безобжиговые изделия производят из смеси магнезиального
клинкера и хромита, которые совместно размалывают, а затем просеивают. В
смесь, доведенную до рационального состава, кроме; клеящих связок, для
повышения прочности вводят специальные добавки, тщательно ее перемешивают,
формуют при высоком давлении, сушат и получают химически связанные готовые
изделия. В качестве клеящих веществ используют сульфитно-спиртовую барду,
растворимое стекло в виде порошка, MgS04 и др. Во избежание усадки изделий во
время службы применяют спекшийся магнезит с возможно большей плотностью.
Связующим веществом служит рапа, которую также используют при изготовлении
обычных безобжиговых магнезиальных изделий. Мелкие частицы порошка окиси
магния, реагируя с рапой, образуют магнезиальный цемент.
Безобжиговые хромомагнезитовые огнеупоры можно производить
и армированными: изделия во время формования запрессовывают в кассеты из
стального листа. В таком виде их можно использовать для футерования
сталеплавильных печей. Армированные изделия укладывают без мертеля. В
процессе службы стальная кассета, сплавляясь с изделием, образует монолит,
что удлиняет срок службы футеровки. В результате проникновения расплава
внутрь изделия образуется магнезиоферрит (Mg0-Fe203), представляющий собой
шпинелидный минерал. Спекание безобжигового химически связанного изделия
ускоряет создание керамической связки. Недостатком безобжиговых
хромомагнезитовых изделий является их относительно низкая (1400—1600 °С)
температура начала деформации под нагрузкой 0,2 МПа.
Обожженные изделия. Для производства обожженных изделий
также используют магнезиальный клинкер и хромит, которые размельчают и
смешивают. Полученную тестообразную массу формуют, сформованные изделия сушат
и обжигают. После обжига они обладают хорошей объемной стабильностью во время
службы при высоких температурах, а также неизменяющейся прочностью. Силикаты,
содержащиеся в хромите, в результате реакции с Fe203 и Сг203, входящими в
магнезиальный клинкер, образуют керамическую связку. Применение этих
огнеупоров в качестве футеровочного материала позволило значительно повысить
температуру плавки металла и тем самым увеличить производительность печей
черной и цветной металлургии. То же самое можно сказать о цементообжиго- вых
(зона обжига) и стекловаренных (насадка) печах.
Изделия с прямой связью. В более жестких условиях службы
вместо обожженных хромомагнезитовых и магнезитохромитовых изделий на
керамической связке прибегают к изделиям с прямой связью. Для изготовления
последних используют высокочистое сырье, благодаря чему без керамической
(силикатной) связки образуется прямая связь между кристаллами-компаньонами,
т. е. периклазом и шпинелью. Поэтому эти изделия необходимо обжигать при
весьма высоких температурах. В противоположность обычным обожженным изделиям
их называют высокообожженными.
Высокообожженные изделия с прямой связью характеризуются
хорошей прочностью при высоких температурах и хорошей стойкостью при
истирающем воздействии, например, загружаемой шихты или слитков,
обрабатываемых в печи. В последние годы эксплуатационные условия промышленных
печей усложнились, рабочие температуры повысились, что заставляет
изготавливать более качественные печные материалы. В связи с этим обжиг
огнеупоров приходится проводить при более высоких температурах, чем прежде.
Так называемые максимально обожженные изделия используют в футеров- ках печей
для выплавки спецсталей, цементообжиговых вращающихся печей и т. д. Под
влиянием сверхвысокого обжига," кроме прямой связи между кристаллами
периклаза и шпинели, образуются вторичные шпинели вследствие проникновения окислов
Fe203 и Сг203 в зерна окиси магния.
Изделия, получаемые по керамической технологии из
плавленых зерен. Основными сырьевыми слагаемыми для них являются окислы
магния и хрома, которые расплавляют в электропечи. После регулирования
зернового состава электроплавленого магнезитохроми- тового клинкера проводят
формование и обжиг. Полученные изделия обладают хорошими термическими
свойствами и коррозионной стойкостью, гораздо лучшей сопротивляемостью к
растрескиванию, чем плавленолитые огнеупоры.
Характеристика изделий из электроплавлерых зерен во многом
зависит от сырья — электроплавленого магнезитохромитового клинкера.
Жалательно, чтобы в его составе было больше пикрохромита.
Стоимость изделий из электроплавленых зерен высока
вследствие больших затрат энергии при высокотемпературном обжиге. Однако они
необходимы для надежной защиты от истирающего действия жидкой стали и
агрессивного шлака, что делает их незаменимым печным материалов при
специальных плавках. Наряду с положительными свойствами у этих изделий имеется
и недостаток, заключающийся в более низкой стойкости к растрескиванию по
сравнению с обожженными изделиями.
|