title-icon
Яндекс.Метрика
» » Прочие огнеупорные изделия и теплоизоляционные материалы

Прочие огнеупорные изделия и теплоизоляционные материалы

Карборундовые изделия. Наибольшее распространение из карбидов в качестве высокоогнеупорного материала получил карбид кремния— карборунд. Карборунд в природе не встречается. Получается он путем прокаливания в электропечи смеси чистого кварцевого песка с нефтяным коксом или антрацитом в присутствии древесных опилок и поваренной соли: SiO2 + 3С = SiC + 2СО.
Процесс образования карборунда начинается при 1600° С и заканчивается при 2000° С. Чистый карборунд соответствует формуле SiC; карбид кремния содержит 70,4% Si и 26,9% С. Карборунд не плавится. При температуре 2000—2200° С он разлагается на кремний (пар) и углерод (графит). В зависимости от исходного материала и способа получения различают изделия на глинистой связке и без связки. Температура размягчения под нагрузкой зависит от количества глинистой связки. При содержании в шихте 80—90% SiC начало размягчения наступает при 1750° С. Такие изделия хорошо сопротивляются действию кислых кремнеземистых шлаков и кислот, кроме смесей кислот HF и HXO3.
Карборунд мало устойчив в окислительной атмосфере, так как он окисляется, образуя SiO2 и CO. Отличительная особенность карборундовых изделий — их высокая теплопроводность. Карборундовые изделия без связки изготовляют из мелкокристаллического карборунда и обжигают при 2300° С. Свойство изделий: температура начала размягчения выше 1730° С; термическая стойкость до 150 водных теплосмен. Огнеупорность до 2000° С. Из карборунда изготовляют плиты для муфелей и используют в качестве футеровочного материала для электропечей.
Углеродистые огнеупоры. Углерод из всех элементов имеет наиболее высокую температуру плавления. При 3500° С он испаряется, переходя сразу из твердого состояния в газообразное.
Огнеупорные изделия, содержащие углерод, можно разделить на две группы: изделия, состоящие преимущественно из углеродистых материалов (коксовые кирпичи), и шамотные изделия, содержащие углеродистые материалы (графитовые изделия).
Из углеродистых огнеупоров наибольшее распространение получили коксовые кирпичи и блоки. Помимо огнеупорности, коксовые изделия отличаются высокой термической стойкостью, большим постоянством объема и не смачиваются шлаком, поэтому не разрушаются ими. Единственный недостаток углеродистых изделий — горючесть.
Углеродистые кирпичи и блоки применяют главным образом для футеровки стенок и подин алюминиевых электролизных ванн.
Из графито-шамотных изделий наибольшее применение в цветной металлургии имеют тигли для плавки металлов и сплавов. Огнеупорность графитовых изделий около 2000° С. Термическая стойкость достигает 25 водных теплосмен.
Изделия высшей огнеупорности. Для получения тугоплавких редких металлов, таких как титан, цирконий и тантал, требуются изделия высокой огнеупорности.
Такими материалами являются чистые окислы и некоторые бориды К таким материалам можно отнести окислы: окись бериллия BeO, окись тория ThO2, борид циркония ZrB2 с температурой плавления соответственно 2570, 3050 и 3040° С.
В настоящее время уточняется технология производства из них огнеупорных изделий.
Теплоизоляционные материалы. В последнее время в металлургии применяются теплоизоляционные или легковесные огнеупоры. К таким изделиям относятся огнеупоры, изготовленные из тех же материалов, что и обычные огнеупоры, но имеющие большую пористость, малую плотность и меньший коэффициент теплопроводности. Подобные огнеупоры применяются для тепловой изоляции металлургических печей. Применение их уменьшает потери тепла стенками печи, что дает большую экономию топлива. Иногда в качестве изоляционных материалов применяют гранулированный отвальный шлак, а также шлаковату.
Огнеупорность шамотных легковесов составляет 1650—1710° С. Пористость — до 60%. Применяются при температурах не выше 1200—1350° С. Шамотные легковесы могут применяться для внутренней футеровки печи, а также для наружной изоляции.
Пористость динасового легковеса достигает 50%. Огнеупорность 1680—1710° С. Применяются при температуре не выше 1400° С. Динасовый легковес применяют при футеровке стен, сводов и подин печей.
Диатомит и трепел — естественные огнеупоры, полученные выпиливанием из глыб. Они отличаются большой пористостью и кислотоупорностью и являются продуктом осаждения мельчайших морских микроводорослей (диатомей). Их огнеупорность до 1420° С. Применяются при температуре не выше 900° С. Содержание SiO2 в среднем 74—94%.
Асбест — горное волокно, имеет огнеупорность до 1570° С Применяется в виде крошек, шнура и картона для изоляции стен.
Огнеупорные растворы, мартели. Мартелями называют порошок из огнеупорного материала, используемый для приготовления раствора. Огнеупорные порошки применяются с соответствующими изделиями, т. е. шамотный порошок с шамотным огнеупором, магнезитовый порошок — с магнезитом.
Огнеупорные порошки применяются для обеспечения некоторой эластичности футеровки и понижения теплопроводности, часто при кладке стенок печи между футеровкой и кожухом печи конвертора оставляют пространство, засыпаемое огнеупорным порошком. Огнеупорные порошки и растворы применяются для заполнения, затирки швов между отдельными кирпичами и придания кладке монолитности.
Жароупорные бетоны. К жароупорным бетонам относятся специальные виды огнеупорных масс, пригодных для работы выше 200° С и приобретающих прочность в результате твердения при обычных условиях или в процессе разогрева.
Жароупорный бетон так же, как и обычный, изготовляют из трех компонентов: цемента, заполнителя и воды. В качестве цемента употребляют портландцемент марки 400 и выше, жидкое стекло. Инертными заполнителями в жароупорных бетонах служат огнеупорные материалы, из которых приготовляют щебень и песок. Бетон на портландцементе или жидком стекле (жидким стеклом называют водный раствор Ka2O*nSiO2) применяют в тепловых агрегатах при температуре не выше 900° С. Наполнителем в этом случае служат шамот, магнезит. В настоящее время изготовляют жароупорные бетоны, которые могут работать при температурах до 1650° С с хромитовым или магнезиальным заполнителем.

title-icon Подобные новости