ТЕХНОЛОГИЯ ОГНЕУПОРОВ

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ МАГНИЙ-ИЗВЕСТКОВЫХ ОГНЕУПОРОВ

Доломит при нагревании разлагается по реакции п [MgCa (СО,)2] (я — 1) MgO + MgC03-nCaC03 + + 1)С02; (XI. 1)

MgC03 • лСаСОз MgO + «СаО + (я + 1) С02. (XI.2)

Первая реакция необратима и происходит при 750° С, вторая обратима и происходит при —950° С.

В системе СаО—MgO (рис. XI.1.) нет бинарных хи­мических соединений. Оксиды кальция и магния дают твердые растворы с ограниченной растворимостью. Ок­сид кальция в чистом виде в природе не встречается и получается при разложении природных кальцийсодер - жащих соединений. Он имеет температуру плавления 2625° С.

Оксид кальция энергично соединяется с водой: СаО + Н20 ->- Са (ОН)2.

Реакция сопровождается увеличением объема почти в два раза.

Гидратация оксида кальция вызывает большие трудности в технологии известковых огнеупоров.

Применяются три способа предотвращения гидрата­ции:

1) покрытие зерен извести смолой или пеком и та­ким путем изолировать их - от паров воды (смолосодер-

Жащие огнеупоры);

2) связывание свободного оксида кальция в высоко­огнеупорные силикаты, не разрушающиеся от гидрата­ции на воздухе (стабилизированный доломит);

3) получение плотных из­делий с низкой пористо­стью.

На свойства изделий из доломита большое влияние оказывают реакции взаимо­действия продуктов разло­жения доломита с примеся­ми.

Оксид магния как менее активный по сравнению с оксидом кальция в реакции - с примесями не вступает и остается свободным.

Оксид кальция реагирует с примесями Fе203, А1203 и Si02. Получающиеся про­дукты реакции зависят от соотношения Al203/Fe203 (табл. XI.2).

При Al203/Fe203 = 0,64 образуется только браунмиллерит 4СаО-Al203-Fe203, а ЗСа0-А1203 и 2Ca0-Fe203 в этом случае не образуются.

На практике фазовое равновесие может не дости­гаться. В этом случае образуется стекловидное вещест­во и двухкальциевый силикат a = 2Ca0-2Si02 (/пл = = 2130° С). Двухкальциевый силикат при ~ 1440° С пере­ходит в |} = 2Ca0-Si02 и при ~840°С в y-2Ca0-Si02. Переход в у-форму сопровождается увеличением объ-- ема на 10%, что при большем количестве силиката при­водит всю массу к рассыпанию.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ МАГНИЙ-ИЗВЕСТКОВЫХ ОГНЕУПОРОВ

О 20 40 60 80 100 СаО, мдо

/о (по массе)

Рис. XI.1. Диаграмма состояния системы MgO—СаО

Для стабилизации доломита путем перевода всего Оксида кальция в трехкальциевый силикат его обжига­ют с добавкой активного кремнезема по шламовому способу. Для образования 3Ca0-Si02 отношение Ca0/Si02 должно быть 2,8.

Фазовый состав обожженного доломита

Фаза

Темпера­тура плавлення фазы, °С

Количество фазы, % (по массе),

При Al. fi:, /Fe. fi.,

>0,64

<0,65

4Ca0-Al203-Fe203

1415

3,04 Fe2Os

4,77 AJA

ЗСаО-АІ-А

1535 _

2 ,65 (А1203 —

0,64 FeA)

ЗСаО-SiOg

2070*

3,8Si02

3,8SiC»s

2Ca0-Fea03

Ї436

1,7(Fe203—1,57

A12O3)

СаОсвоб

2625

СаО —(0,35

CaO—(1,1

Fe203+ 1,65

Al203 + 0,7

Ala03 + 2,8Si0a)

Fe203 + 2,8 SiOg)

MgOCBo6

2828

MgO

MgO

* Разлагается.

Примечание. Данные получены расчетом при равновесии многокомпо­нентной системы. В графах «Количество фазы» масса окиалов соответствует содержанию их в доломите.

Согласно предыдущему при А120з/Ре20з>0,64 оксид кальция частично связывается с глиноземом и оксидами железа и частично остается свободным:

СаОсвоб = СаО - (0,35Fe203 + 1,65А1203)-

Для связывания всего оставшегося оксида кальция в трехкальциевый силикат должны, как указано выше, соблюдаться равенства:

Ca0CBo6/Si02 = 2,8

Или

[СаО — (0,35Fe, Oa + 1,65AlaOs)]/SiOa = 2,8, (ХІ. З)

. или

КН = [СаО — (0,35Fe203 + l,65Ala03)]/2,8Si02. (XI. 4)

Величину КН называют коэффициентом насыщения. Когда КН = 1, весь кремнезем может быть связан в трехкальциевый силикат.

Для случая, когда Al203/Fe203<0,64:

КН = [СаО — (0,7Fea03 + 1,1 Ala03)]/2,8Si03. (ХІ. б)

По мере уменьшения КН в обожженном доломите появляется двухкальциевый силикат, у которого Ca0/Si02= 1,87, трехкальциевый силикат исчезает при /Щ = 1,87:2,8=0,67. Таким образом, при КН>1 име­ются свободный оксид кальция и трехкальциевый сили­кат, при КН— (1ч-0,67) имеется смесь трех - и двух - кальциевых силикатов и при КН<0,67 трехкальциевый силикат исчезает, количество двухкальциевого силика­та уменьшается и образуются легкоплавкие силикаты кальция и магния: монтичеллит Ca0-Mg0-Si02 (1498°С), мервинит 3Ca0-Mg0-2Si02 (1575°С), окер - манит 2Ca0-Mg0-2Si02 (1458°С) и диопсид СаО - •MgO-2Si02 (1390°С) (см. рис. IX.7). Сначала образу­ются более легкоплавкие соединения.

Поскольку при переводе СаО в 3Ca0-Si02 частично получается и двухкальциевый силикат, то для стабили­зации 2Ca0-Si02 в р-форме вводят Р205. Введение Р2Об тормозит превращение двухкальциевого силиката в у-форму благодаря образованию с ним твердого рас­твора.

Одно из существенных преимуществ известьсодер - жащих огнеупоров в черной металлургии заключается в том, что оксид кальция огнеупора участвует в десуль - фурации и дефосфоризации чугуна и стали.

ТЕХНОЛОГИЯ ОГНЕУПОРОВ

ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ

Под химической стойкостью понимают способность огнеупоров не разрушаться в результате различных химических реакций — кор­розии. Коррозия заключается в раствореннн огнеупоров, т. е. в пере­ходе его из твердого состояние в жидкое. …

СУШКА

Сушка представляет собой процесс удаления влаги из твердых пористых материалов путем испарения при температуре обычно ниже точки кипения. Необходимость сушки очевидна для изделий пластич­ного формования вследствие незначительной механи­ческой прочности сырца, …

ОГНЕУПОРНЫЕ ГЛИНЫ И КАОЛИНЫ

Огнеупорными глинами называют землистые обломоч­ные горные породы осадочного происхождения, которые состоят в основном из высокодисперсных гидроалюмо­силикатов, дают с водой пластичное тесто, сохраняющее при высыхании форму, и приобретают после обжига проч­ность …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.