Страницы: 1 2 3 4 5 6

Массы для огнеупорного припаса

Ухудшение условий эксплуатации огнеупорного припаса в связи с интенсификацией процесса обжига предопределяет выбор основных материалов для его изготовления в ближайшие годы — кордиеритовых, муллитовых, карбидокремниевых и в меньшей мере глиношамотных, хотя последние еще широко используются в промышленности.

В глиношамотных массах используют глины латненские, веселовские и просяновский, положский турбовский и другие каолины, а также бентонит. Глинистая составляющая, связывая остальные компоненты массы, придает ей пластические свойства, достаточную прочность полуфабриката в высушенном состоянии (предел прочности при изгибе 2,2—2,6 МПа), обеспечивает образование в черепке стекловидной фазы в количестве до 40% объема и прочность изделий при сжатии 10— 36 МПа и при изгибе 7—16 МПа.

Ввод в глиношамотную массу 15—30% технического глинозема (марки ГК, ГН-1, ГН-2 и др.) повышает оборачиваемость капселей почти в 3,5 раза, а ввод 5— 10% талька способствует образованию кордиерита (2MgO·2Al2O3·5SiO2), обладающего низким коэффициентом термического расширения и снижающего вредное влияние свободного кварца в черепке, что повышает оборачиваемость огнеупорного припаса на 25—30%.

Обновление в огнеупорной массе части шамота вводом в нее свежеобожженного шамота (не менее 40% общего количества шамота в массе) является обязательным. Изменяя соотношение в массе различных фракций шамота, достигают снижения усадки массы при сушке и обжиге до 7—9% и пористости черепка в пределах 8—12%, что наиболее полно удовлетворяет требованиям прочности и термической стойкости огнеупорного припаса.

Составы глиношамотных масс для огнеупорного припаса приведены в табл. 8. Свойства огнеупорного припаса из таких масс характеризуются следующими показателями: средняя плотность 1,75—1,9 г/см3, водопоглощение 14—17, пористость 24—30%, предел прочности при сжатии 15—22, при изгибе 8—12 МПа, температура начала размягчения 1320—1360° С, КТР (5— 7)·10-6/град·С.

Таблица 8. Составы глиношамотных масс
Материал Составы, %
для капселей   для этажерного припаса
Глина часов-ярская
Глина латненская
Глина веселовская
Каолин положский
Карбид кремния
Глинозем технический
Пирофиллит
Тальк
Шамот
Шамот кордиеритовый
ССБ (сверх 100%)
37


10




53


42,5





7,5
50

0,03

30
10
10




50


15
15

30
10


30

2

32



15

13

40
13
37





3
47

5

25
15


20

35

2


25
10

15

11
39

4

Свойства шамотного припаса зависят от содержания в массе шамота и глинистой составляющей. Оптимальное соотношение шамота и глины в массе колеблется в пределах от 7:3 до 7,5:2,5 по объему. С повышением содержания шамота в массе усадка при обжиге уменьшается почти линейно, увеличивается водопоглощение, снижается прочность изделий. Температура размягчения почти не изменяется при различных соотношениях отощителя и глинистой связки.

В многошамотных массах при полусухом способе подготовки массы и повышенном давлении прессования содержание шамота достигает 80% за счет снижения содержания мелких фракций. Замена 10—20% мелких фракций шамота корундом (плотность не менее 3,75 г/см3) повышает оборачиваемость огнеупорного припаса в 1,3—1,5 раза. При этом предел прочности при изгибе возрастает до l3—15 МПа, при сжатии—до 45—49 МПа, пористость составляет 25—27%, а температура начала размягчения под нагрузкой 0,2 МПа находится в пределах 1420—1430° С.

При вводе в массу от 5 до 10% гидрофобных добавок (нефть, мазут и др.) снижают содержание зерен размером 3—5 мм за счет повышения мелких фракций, что способствует повышению термостойкости огнеупорного припаса при сохранении достаточной механической прочности. При этом пористость возрастает на 3—5%, увеличиваются модуль упругости, линейное термическое расширение и теплопроводность изделий. Оборачиваемость капселей повышается в 1,5—1,8 раза.