Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Динас

Огнеупорность динаса определяется температурой плавления кремнезема, составляющей 1713°С.

Основные свойства динаса как огнеупорного материала определяются свойствами отдельных модификаций, стойких при высоких температурах. На рисунке 1 приведена диаграмма состояния, на которой видны все полиморфные превращения. Из диаграммы видно, что устойчивые при низких температурах формы α и β (например, кварц при температурах >870°С) переходят в тридимит и кристобалит – формы, устойчивые при высоких температурах.

Присутствие в динасовом огнеупоре кварца снижает его качество в связи с тем, что превращение при высоких температурax кварца в тридимит и кристобалит связано с увеличением объема, и это разрушает огнеупор. Изменение объема при переходе одной формы в другую характеризуется приведенными ниже данными (таблица 1) плотности и удельных объемов (объем 1 г вещества) различных полиморфных модификаций SiO2.
При снижении температуры кристобалит и тридимит не переходят в кварц, а остаются в виде низкотемпературных β - и γ - форм тридимита и кристобалита, хотя и в нестабильном, но практически устойчивом состоянии. Поэтому технологический процесс производства динаса построен так, чтобы возможно полнее перевести кремнезем в тридимит и кристобалит.


1 – β-кварц;
2 – α-кварц;
3 – α -тридимит;
4 – α -кристобалит;
5 – расплав;
6 – кварцевое стекло;
7 – β - кристобалит;
8 – β -тридимит;
9 – γ- тридимит

Рисунок 1 – Диаграмма состояния однокомпонентной
системы SiO2

Таблица 1 – Плотности и удельные объемы различных полиморфных модификаций

Наименование | Плотность, г/см3 | Удельный объем, см3/г
α-кварц | 2,65 | 0,377
β-кварц | 2,53 | 0,395
γ-тридимит | 2,27–2,35 | 0,440–0,425
β-тридимит | 2,24 | 0,466
α-тридимит | 2,23 | 0,449
β-кристобалит | 2,38–2,34 | 0,429–0,427
α -кристобалит | 2,23 | 0,449

Сырьем для производства динаса являются наиболее чистые разновидности весьма распространенных кварцитовых пород, содержащих не менее 95% SiO2.

В качестве основной добавки к шихте для производства динаса используют известь СаО, которую вводят в количестве от 1,5 до 2,5%. Роль этой добавки заключается в связывании зерен кварцита в сырце. При обжиге образуются эвтектические расплавы между SiO2 и СаО, которые, склеивая зерна кварцитов, по остывании придают высокую прочность динасовым изделиям.

Другая весьма существенная роль извести и образующихся с ее участием расплавов заключается в том, что они являются минерализаторами, т.е. средой, ускоряющей перекристаллизацию кварца в тридимит. К тому же, если перерождение кварца в тридимит происходило бы без смачивающей кристаллы жидкой фазы, то увеличение объема зерен кремнезема, связанное с переходом кварца в тридимит, вызвало бы появление трещин и разрыхление. Образующаяся жидкая фаза смягчает возникающие при этом напряжения.
Хорошими минерализующими свойствами обладают окислы металлов Fe, Mn и др., которые также добавляют в шихту. Количество этих добавок лимитируется снижением огнеупорности которое они вызывают. Динас с такими добавками приобретает после обжига бурый цвет и называется черным.

Огнеупорность динаса 1690–1730°С.

Графическое изображение линейных зависимостей характеристик механических свойств многослойных сварных соединений из стали 30ХГСА от параметров...

Для повышения стойкости сварных соединений из высокопрочных легированных сталей образованию холодных трещин традиционно используют предварительный...

Шамотные огнеупоры

Из известных огнеупоров шамотные являются самыми распространенными огнеупорами, применяемыми во всех областях промышленной теплотехники...