ТЕХНОЛОГИЯ ОГНЕУПОРОВ

СЫРЬЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИНАСА

Сырьем для изготовления динаса служат кремнезе мистые породы — кварциты с содержанием >95% SiO Особенно вредными примесями в сырье являются глино зем и щелочи, сильйо понижающие огнеупорность из делий.

Кварциты. Кварцитами называют плотные твердые мелкозернистые горные породы, состоящие в основном из зерен кварца. В качестве минеральных примесей в квар­цитах содержатся: мусковит, хлорит, гематит, гра­фит, кианит и др.

Для производства динаса имеет значение совокуп­ность свойств кварцитов: макро-и микроструктура, огне­упорность, пористость, механическая прочность и отно­шение к обжигу (изменение плотности и пористости при обжиге).

По микроструктуре кварциты делят на цементные и кристаллические. Цементные кварциты представляют со­бой конгломерат кварцевых зерен различной величины и формы, сцементированных кремнеземистым веществом (цементом). Относительное содержание в них цементи­рующего вещества составляет 15—85%.

Цемент этих кварцитов обычно скрытокристалличес - кий, базальный или поровый, так что отдельные зерна кварца не соприкасаются между собой, они как бы по­гружены в цемент. В кристаллических кварцитах зерна кварца непосредственно сцеплены между собой и содер­жат незначительное количество контактного и порового цемента.

По характеру сцепления зерен различают кристалли­ческие кварциты с зубчатой, гранобластовой и мозаич­ной структурой.

Химический состав и огнеупорность. В зависимости от химического состава кварциты подразделяют на два сорта.

В кварцитах I сорта содержится ^97% Si02, <1,3% А120з и ^0,5% СаО, что соответствует огнеупорности около 1770° С;, в кварцитах II сорта ^95% ЭЮг. <1,5% А120з и <1% СаО (огнеупорностьоколо 1750° С). Поскольку при производстве динаса к кварциту добав­ляют другие вещества — минерализаторы, то содержа­ние Si02 в динасе всегда меньше, чем в исходном квар­ците:

Содержание Si02 в динасе, %,

Не менее........................................

Содержание в исходном квар-

Ците, %:

Si02.....................................

АІ2О3+ТЮ2, ие более.

94

97—98 96—96,5 95 1,2—1,3 1,5 1,5

Химический состав кварцитов может быть улучшен путем их мойки в моечных барабанах или на виброгро­хотах, при этом удаляются особо вредные глинистые и некоторые другие примеси.

Физические свойства кварцитов. Кварциты представ­ляют собой твердые и плотные горные породы, их твер­дость по Моосу равна 7.

У наиболее плотных кристаллических кварцитов об­щая пористость составляет 0,1—2,5%, плотность 2,65— 2,66 г/см3, пористость цементных 1,3—Л 1,3%, плотность 2,63—2,66 г/см3.

Изменения, происходящие в кварцитах при обжиге. При обжиге все кварциты увеличиваются в объеме вследствие необратимых полиморфных превращений кварца. Плотдость их при обжиге может снижаться до 2,4, при этом также разрыхляется материал и увеличива­ется пористость.

Большое технологическое значение имеют скорость перерождения и степень разрыхления кварцитов в про­цессе обжига. Цементные кварциты характеризуются большей скоростью перерождения, чем кристаллические, при этом, чем больше в них цемента, тем выше скорость перерождения.

Ниже приведена плотность кварцитов после обжига при 1450° С с выдержкой 1 ч в зависимости от скорости перерождения:

Быстроперерождающиеся................................................ 2,40

Со средней скоростью перерождения.............................. 2,40—2,45

С замедленной скоростью перерождения.... 2,45—2,50

Медленноперерождающиеся............................................ 2,50

Кварциты со средней, замедленной и медленной ско­ростями перерождения, удовлетворяющие всем другим требованиям, являются основным сырьем для изготовле­ния первосортного динаса. Быстроперерождающиеся кварциты, имеющие повышенную пористость, можно ис­пользовать лишь в тонких фракциях.

Разрыхление при обжиге до 1600° С у кристалличес­ких кварцитов наблюдается в большей степени, чем у цементных.

Кристалические кварциты мозаичной и гранобласто - вой структур с крупными зернами разрыхляются при обжиге сильнее, чем кварциты других структур. Чем больше кварциты разрыхляются при обжиге, тем значи - ■ тельнее увеличивается пористость динаса и ухудшается. его качество.

Главнейшие месторождения кварцитов. Запасы квар­цитового сырья в СССР для производства динаса прак­тически неограниченны.

Для производства динаса используют различные ви­ды кварцевого сырья. Главными из них являются: 1) древние кристаллические кварциты Урала и Украи­ны; 2) третичные кварциты и песчаники Донбасса, 3) каменноугольные кварцевые роговики или микро­кварциты Кузбасса.

Наиболее характерные свойства типичного кварцито­вого сырья приведены в табл. V. I.

Овручевские кварциты (Украина, докембрийский пе­риод) — очень плотные, розового цвета, излом местами раковистый. Зерна кварца неправильной формы с пре­обладающим размером 0,05—0,30 мм. Цемент — узкие полоски вторичного кварца вокруг зерен, изредка встре­чается мусковит.

Первоуральские кварциты (гора Караульная, Урал, девонский период) — очень плотные, светло - или темно - серые. Зерна кварца неправильной формы размером

0,05—0,30 мм и зазубренными краями. Они плотно при­легают друг к другу, имеют зубчатое сцепление. Цемента нет.

Анджеро-судженские кварциты (Сибирь, каменно­угольный период) — светло-серого цвета, плотные, с ра­ковистым изломом, представляют собой криптокристал - лическую массу, состоящую из волокон халцедона и зер­нышек кварца; в заметных количествах содержат глинистое вещество и вторичный кварц.

Антоновские кварциты (Украина, третичный пери­од) — серого цвета, твердые, имеют блестящий излом. Зерна кварца угловатые и окатанные с преобладающим размером 0,1-—0,3 мм; 20—55% аморфного кремнеземис­того цемента с вторичным кварцем и глинистым вещест­вом; в небольшом количестве встречаются бурые оксиды железа.

Анджеро-судженские микрокварциты относятся к быстроперерождающимся, меньшую скорость перерож­дения имеют третичные песчаники Донбасса и кристал­лические кварциты Урала и Украины.