13.Высокоглиноземистые огнеупоры

огнеупоры, сод. более 45% Al₂O₃.Поразделяются на: -муллитокремнеземистые(силлиманитовые), сод. 45-62% Al₂O₃; -муллитовые, сод.62-72% Al₂O₃; -муллитокорундовые сод.72-90% Al₂O₃; -корундовые сод.более 90% Al₂O₃.

Для производства высокоглиноземистых огнеупоров применяют: силикаты глинозема 3Al₂O₃ ·2 SiO₂ (69,2% Al₂O₃, 37,1% SiO₂), гидраты глинозема Al₂O₃ ·nH₂O (гидрагиллит -65,4% Al₂O₃, бемит-85% Al₂O₃, γ-глинозем 100% Al₂O₃, диаспор- 85% Al₂O₃,α-глинозем 100% Al₂O₃ ), технический глинозем(получ прокаливанием 3Al₂O₃ ·2 SiO₂; 99-99,8% Al₂O₃, 0,1-0,25% SiO₂,0,3-0,5% Na₂O и 0,05-0,01 проч оксиды) и электрокорунд(получ плавлением технического глинозема, 97-99% Al₂O₃).

Производство высокоглиноземистых изделий

Высокоглиноземистые изделия готовят по многошамотной схеме из высокоглиноземистого плотного зернистого наполнителя-шамота –и связки из огнеупорной глины в кол-ве 10-20%.Главное отличие технологии высокоглиноземистых от многошамотных-в производстве высокоглиноземистого наполнителя, кот готовят различными способами. При получении брикета из технического глинозема и огнеупорной глины тех глинозем предварительно измельчают до 3-5мкм.Брикет готовят методом пластического формования и обжигают при 1700°С.При использовании кианита,естественных гидратов глинозема предварительный обжиг сырья необходим,в остальных случаях не требуется. Муллитовые огнеупоры получают в 2 стадии:сначала синтезируют муллит,а потом изделия из него.

Основные с-ва и области применения

С увеличением сод Al₂O₃ улучшаются все механические свойства и повышается предельная температура службы,а также возрастает хим устойчивость к агрессивным агентам.

Огнеупорность высокоглиноземистых огнеупоров зависит от сод в них глинозема и на 50-80°С ниже соответствующих температур ликвидуса по диаграмме состояния Al₂O₃- SiO₂.Домуллитовые изделия(45-60% Al₂O₃) имеют огнеупорность 1750-1820°С, муллитокорундовые(70-95% Al₂O₃) 1780-1850°С и корундовые 1900-2000°С

Кристаллические фазы-муллит и корунд-в обычных высокоглиноземистых изделиях не образуют кристаллического сростка,поэтому изделия имеют невысокую температуру деформации.

Они применяются вместо шамотных,полукислых и каолиновых изделий на более высоком температурном уровне.На основе Al₂O₃ создано много новых огнеупоров: на нитридной связке,на оксидной связке,на фосфатных связках.

14. Особенности технологического процесса огнеупоров

Огнеупоры изготавливают из природного сырья, значительно реже – из специально синтезированных материалов.

Формованные в отличие от других видов керамики имеют зернистое строение, придаваемое изделиям с целью обеспечения малой усадки, что по-зволяет сохранить форму и размеры, а также значительно повысить термиче-скую стойкость изделий. Поэтому практически все огнеупоры состоят из крупнозернистого (до 3–4 мм) инертного заполнителя и высокодисперсной связки, как правило, из того же материала, обеспечивающей упрочнение из-делий в обжиге.

Для получения заполнителя методом пластического или полусухого прессования изготавливают брикеты или используют раздробленные до оп-ределенного размера куски природного материала. Температура обжига за-полнителя зависит от природы исходного материала, дисперсности порошка, плотности брикета или природного кускового материала, примесей.

Назначение предварительного обжига – получение достаточно плотно-го материала, не имеющего значительной усадки при обжиге изделий, и по-лучение определенного фазового состава заполнителя. Дисперсную связку изготавливают дроблением и последующим измельчением исходного при-родного материала, или после его предварительного обжига, при производст-ве магнезиальных и других видов огнеупоров. для обеспечения определённой структуры и прочности при формовании, совместно с заполнителем вводят связку в количестве 15–50%,

Большинство огнеупоров формуют полусухим прессованием. При под-готовке массы необходимо равномерно распределить заполнитель, дисперс-ную составляющую и клеящую добавку, обеспечить заданную влажность.

Важно предварительное уплотнение массы, улучшающее прессование изделий при сохранении зернового состава заполнителя. Для подготовки массы – перемешивания наполнителя и связки, увлажнения, введения клея-щей добавки, уплотнения массы – применяют смесительные бегуны.

Прессование на мощных механических или гидравлических прессах при высоких давлениях, особенно если в массы вводят дисперсную состав-ляющую, что обеспечивает изделиям максимальную плотность. Применяют также вибропрессование и гидростатическое прессование.

Обжиг в туннельных, и,если специальный режим, в печах периодиче-ского действия. Назначение обжига – придание изделиям определенной структуры, фазового состава и свойств.

Режим обжига включает скорость повышения температуры в печи в различные периоды, конечную температуру обжига, время выдержки при ко-нечной температуре, скорость падения температуры при охлаждении и ха-рактер газовой среды при обжиге.

Режим обжига огнеупоров обусловливается типом и размером изделий.

Рациональная садка должна быть механически устойчивой, равномерно омываться газами и не оказывать чрезмерно большого сопротивления движе-нию их в печи.