Описать основные минеральные фазы магнезиальных огнеупоров

Из обогащенного оксида магния прессуют брикеты, обжигают их при высоких температурах до спекания, дробят, рассеивают на фракции, которые используют для изготовления высококачественных изделий. Растворы солей магния, содержащиеся в морской воде, озерах, в отходах при производстве солей калия, все больше вытесняют естественные магнезиты в качестве сырья для получения периклаза высокой чистоты, особенно в тех странах, где запасы природного магнезита малы или отсутствуют. В морской воде содержатся MgSO4 и MgCl2. которые и являются основными исходными компонентами для получения MgО. Сырье, полученное из морской воды, содержит MgО более 99%, из него изготавливают наиболее качественные изделия для службы в отвественных узлах различных тепловых агрегатов. Для уменьшения вредного влияния монтичеллита и улучшения ряда свойств огнеупоров, изготавливаемых из природного сырья, вводят добавки глинозема и хромита, которые при взаимодействии с MgО образуют шпинели, значительно хуже смачиваемые расплавом монтичеллита. Это приводит к перераспределению расплава, образованию связей периклаз - шпинель - периклаз, способствующих повышению термостойкости и химической стойкости.

Обосновать выбор сырьевых материалов, описать особенности производства цирконистых огнеупоров

К группе цирконистых огнеупоров относят бадделеитовые (ZrO2 более 90%), бадделеито-корундовые (20% < ZrO2 < 90%) и цирконовые (ZrO2 ˃ 50%, SiO2 ˃ 25%) (рисунок 2.34). Для изготовления огнеупоров применяют стабилизированный диоксид циркония, содержащий (молярные %): 12 СаО, либо 10 Y2O3, либо 15 MgO, а также комбинации этих оксидов. Для изготовления огнеупоров из ZrO2 широко применяют электроплавленный стабилизированный диоксид циркония, который получают плавкой смеси ZrO2 и стабилизирующей добавки в дуговых электрических печах или индукционной плавкой в холодных тиглях.

Изделия из диоксида циркония зернистого строения применяют в сталеплавильном произволстве для разливочных и стопорных систем в качестве 62

вставок дозаторов и скользящих затворов, для футеровки стекловаренных и других печей, в иде тиглей для плавки металлов и огнеприпасадля обжига некоторых изделий технической керамики. Цироконовые изделия изготовляют из циркона (ZrO2·SiO2), который не имеет при нагревании полиморфных превращений, но разлагается в твердой фазе при 1676 0С на диоксид циркония и кристобалит; характеризуется высокой химической стойкостью к кислым средам и расплавам сталей.

Обобщить теоретические и технологические достижения передового международного опыта; проанализировать состояние, проблемы и перспективы развития производства цирконийсодержащих огнеупоров в РК и за рубежом

Цирконистые огнеупоры, изготовляются на основе двуокиси циркония (ZrO₂) или циркона (ZrSiO₄). Циркониевые (бадделеитовые) огнеупоры изготовляют из ZrO₂ формованием порошкообразных масс и обжигом при 1700—2200 °С. Предварительно ZrO₂ стабилизируют плавлением или обжигом при 1700—1750 °С с добавкой 5—7% CaO или других структурно близких к ней окислов. Изделия имеют огнеупорность выше 2000 °С и характеризуются высокой химической стойкостью к расплавам, щелочам и большинству кислот. Применяются в виде тиглей для плавки платины, палладия и др. металлов и кварцевого стекла, в реакторостроении, для футеровки высокотемпературных печей и т. д. Легковесные изделия, волокна и зернистые порошки пригодны для высокотемпературной теплоизоляции. Цирконовые огнеупоры изготовляют из цирконового концентрата или предварительно обожжённой смеси циркона с глиной путём прессования и обжига при температуре около 1500—1550 °С. Свойства изделий: кажущаяся плотность 3,0—3,4 г/см³, температура начала деформации под нагрузкой 2 кгс/см² 1500—1570 °С, огнеупорность 1900—2000 °С. Применяются в виде стаканов для разливки стали, в печах для плавки алюминия, в сталеразливочных ковшах для специальных сталей, а также в виде масс и обмазок.

Обосновать выбор сырьевых материалов, описать особенности производства углеродсодержащих огнеупоров

Углеродистые огнеупоры в основном состоят из углерода в виде кокса (собственно углеродистые изделия - неграфитированные) и искусственного графита (графитированные).

Углеродистые (коксовые) изделия изготавливают из каменноугольного кокса, термоантрацита (в качестве заполнителя) и каменноугольной смолы в 63

качестве связующего, придающего массе пластические свойства и обеспечивающего спекание огнеупора.

Обобщить теоретические и технологические достижения передового международного опыта; проанализировать состояние, проблемы и перспективы развития производства углеродсодержащих огнеупоров в РК и за рубежом

Углеродистые огнеупоры(carbon refractories) - огнеупоры, состоящие преимущественно из свободного углерода или содержащие углерод в качестве основного компонента. К углеродистым огнеупорам относят: угольные и графитированные блоки, изготовленные из кокса и термоантрацита с каменноугольной смолой, пеком, битумом, антрацитовым маслом, обжигаемые при 1100-1450°С; графитированные изделия из нефтяного кокса с графитовой структурой и малым содержанием золы, получаемые обжигом при > 2000°С; пирографит - продукт разложения углеродсодержащего газа на нагретой поверхности и др. К углеродистым огнеупорам относят также углеродсодержащие огнеупоры, изготовленные из графита, огнеупорной глины, шамота (в т.ч. высокоглиноземистого), корунда и т.п. Углеродистые огнеупоры отличаются высокой теплопроводностью, низким ТКЛР, хорошей стойкостью при взаимодействии с расплавами металлов и шлаками. Углеродистые огнеупоры применяют для футеровки нижнего строения домен, печей, электротермических печей, агрегатов для плавки свинца, меди и др., а также для изготовления погружных стаканов, стопоров-моноблоков, вкладышей для изложниц, тиглей для плавки цветных металлов и др. Неформованные углеродистые огнеупоры из коксрвых порошков на каменноугольной смоле применяют для заполнения швов кладки, углеродсодержащие - для футеровки желобов домен, печей и др.