Керамические огнеупоры

Керамические огнеупоры (приложение 6) формуют способами пластического формования, прессования, трамбования или шликерного литья. Сформованный сырец сушат и обжигают. Рассмотрим основные виды керамических огнеупоров (приложение 6).

Шамотные огнеупоры изготовляют из размолотого шамота (обожженной до спекания огнеупорной глины). Их используют для кладки бассейнов ванных печей, элементов горшковых печей, питателей, регенераторов, а также для изготовления стекловаренных горшков, лодочек, фасонных деталей.

Для производства шамотных изделий способом прессования и трамбования шихту составляют из 80 ... 85 % по массе шамотного порошка, 15 ... 20 связующей огнеупорной глины и 5 ... 9 воды. Зерновой состав (мм) порошка выбирают в зависимости от вида изделия, для стенового бруса (300 X 400 X 500 мм) - 1, донного бруса (300 X 400 X 1000 мм) - 2, стеклоформующей лодочки — 0,6. Формовочную массу приготовляют на бегунах и формуют изделия в разборных формах. После сушки (остаточное содержание влаги не более 3 %) полуфабрикат обжигают при температуре 1400°С в течение 24 ч и охлаждают со скоростью 10 ... 20 С/ч. При этом происходит усадка изделий на 1 ... 2 %.

При формовании изделий методом шликерного литья в гипсовые формы шихта содержит до 20 % связующей глины и до 20 воды. Полуфабрикаты обжигают дольше, чем при прессовании и трамбовании. Усадка изделий составляет 3 ... 5 %.

Стеклоформующие лодочки изготовляют из высококачественной мелкозернистой шамотной массы способом сухого трамбования. Шихта состоит (по массе) из 75 % шамота и 25 % глины. В шамоте содержится (по массе) 53 % зерен размером 0,6 ... 0,4 мм и 47 % зерен меньше 0,4 мм. Сухую глину перед смешиванием просеивают через сито № 09, а шамот пропускают через магнитный сепаратор. Влажность массы для трамбования составляет 7 ... 8 %. Полуфабрикат сушат 20 ... 30 дней, а затем обжигают в окислительной среде при температуре 1200 ... 1250 ºС в течение 8 суток.

Каолиновые огнеупоры по сравнению с шамотными содержат несколько больше глинозема и обладают повышенной устойчивостью против разъедания. Их применяют для кладки стен варочной части печи и верхних рядов насадки регенераторов.

Полукислые огнеупоры - синтетические огнеупоры типа шамотных (из глин и каолинов с добавками кремнеземных материалов на основе пирофиллита) и циркониевые. Из полукислых масс изготовляют брусья бассейна, лодочки и стекловаренные горшки.

Силлиманитовые огнеупоры (основой огнеупоров является обожженный природный силлиманит, связующее - огнеупорная глина) чаще всего используют для зоны питателя, кладки верхних рядов насадок регенераторов, а также участков кладки печей.

Муллитовые огнеупоры изготовляют из смеси технического глинозема с огнеупорной глиной. Наряду с высокой стеклоустойчивостью они обладают более высокой термической стойкостью по сравнению с силлиманитовыми огнеупорами, в связи с чем их применяют для изготовления сменных деталей питателя (цилиндры, плунжеры, мешалки). Наряду с этим муллитовые огнеупоры используют также для кладки стекловаренных печей и регенераторов.

Корундовые огнеупоры содержат свыше 75 % Al₂O₃ (содержание Al₂O₃ в алюмосиликатных огнеупорах повышает их стеклоустойчивость). Корундовые брусья обжигают при температурах свыше 1700°С.

Циркониевые огнеупоры изготовляют из природного обогащенного циркона ZrSi04 на связке из смеси огнеупорной глины с каолином. Применение циркониевых огнеупоров в производстве стекла расширяется. В некоторых случаях циркониевые огнеупоры используют вместо динаса, а также в качестве промежуточного нейтрального слоя между бадделеитокорундовыми и динасовыми.

Динас, сырьем для производства которого служат природные кварциты, содержащие свыше 97 % SiO₂, а в качестве связки небольшие добавки неорганических и органических веществ, применяют главным образом для стен пламенного пространства стекловаренной печи, свода, горелок, экранов. В отличие от шамотных огнеупоров размеры и пористость изделий из динаса в результате обжига увеличиваются. В связи с тем что динас содержит в большом количестве кристобалит и кварц, он менее стоек к расплаву стекла.

Магнезитовые и хромомагнезитовые огнеупоры обладают повышенной стойкостью в насадках регенераторов. Сырьем для их производства на специализированных заводах служат магнезит и хромовая руда. Магнезитовые изделия имеют температуру начала деформации под нагрузкой не менее 1500°С. Хромомагнезитовый кирпич, температура начала деформации которого под нагрузкой не менее 1450°С, можно применять для кладки регенераторов при производстве стеклотары из зеленого стекла.