Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Высокоглиноземистые огнеупоры

Высокоглиноземистые огнеупоры
С увеличением содержания А12О3 в алюмосиликатных огнеупорах повышаются их огнеупорные свойства. Все соединения с содержанием больше 46% Al2О3 являются высокоогнеупорными. Чистый Аl2О3 при высокой температуре переходит в кристаллическую форму – корунд, температура плавления которого 2050°С.

При содержании Аl2О3 до 71%, соответствующем формуле муллита 2SiO2∙3Аl2О3, последний является основной кристаллической формой, определяющей огнеупорные свойства материала. При большем содержании Аl2О3 появляются дополнительно к муллиту кристаллы корунда (Аl2О3), содержание которого увеличивается с повышением содержания глинозема. Источником сырья для высокоглиноземистых материалов служат природные минералы группы силлиманита, к которым относятся кианит, дистен, андалузит (Аl2О3∙SiO2), гидраты глинозема (бокситы, диаспор), общая формула которых Аl2О32О, и естественные месторождения кристаллического корунда. Недостатком естественного сырья для высокоглиноземистых материалов является засоренность их примесями, снижающими огнеупорность, и трудность обогащения. Ряд процессов, протекающих в этих материалах при нагревании (дегидратация, спекание), ведет к большим изменениям при обжиге, вызывает усадку и искажение формы.

Все это сильно тормозило развитие производства высокоглиноземистых огнеупора до тех пор, пока в качестве сырья для них не стали применять искусственный глинозем, дающий возможность получить огнеупоры высокого качества.

Основное препятствие для быстрого развития производства высокоглиноземистых и других высокоогнеупорных изделий состоит в трудности их спекания при обжиге и получении высокой плотности, что в большой степени связано с их высокой огнеупорностью.
При содержании Аl2О3 до 70% связывание зерен огнеупора достигается обычными керамическими методами за счет реакций с примесями и частичного плавления массы. При большем содержании Аl2О3 такой метод спекания нецелесообразен, так как связан с большим образованием стекловидной фазы, снижающей образование муллита и корунда, и ухудшением огнеупорных свойств материала. При этом не реализуются возможности, связанные с повышением содержания Аl2О3.

Наиболее положительные результаты, позволившие наладить производство высококачественных огнеупорных изделий с высоким содержанием Аl2О3 (вплоть до 90-95%), были получены благодаря применению рекристаллизационного метода спекания, сущность которого заключается в том, что при большом количестве дефектов кристаллической решетки с повышением температуры начинаются процессы преобразования узлов решетки, имеющих тенденцию к исправлению дефектов. При этом в местах контактов зерен материала происходит срастание кристаллов, приводящее к сближению зерен и повышению прочности связи между ними. Получается своего рода эффект спекания. Аналогичный процесс может происходить при полиморфных превращениях в твердой фазе.

Закономерности спекания высокоглиноземистых материалов изучены Д. Н. Полубояриновым, Р. Я. Попильским, В. А. Балкевичем, Г. Броном и др.

Проверка результатов исследований на соответствие

По результатам анализа способов сварки легированных сталей и проведенных исследований разработана технология сварки многослойных соединений из стали...

Влияние фронта газовой защиты на свойства соединений из стали 30ХГСА

Для определения влияния газового фронта защитной среды зоны сварки на эксплуатационные свойства сварных соединений провели экспериментальные...

Шамотные огнеупоры

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