Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Магнезитовые огнеупоры

Магнезитовые огнеупоры
Магнезитовые огнеупоры содержат больше 80-85% окиси магния, находящейся в виде весьма огнеупорного минерала – периклаза. Температура плавления чистого периклаза – MgO – составляет 2800°С.

Сырьем для производства магнезитовых огнеупоров служит минерал магнезит MgCO3, залежи которого есть в ряде стран.

Несмотря на это, широкое применение магнезитовых огнеупоров поставило вопрос об изыскании дополнительных источников этого сырья. Таким новым источником окиси магния являются соли морской воды. Минерал магнезит (MgCO3) начинает разлагаться на MgO и СО2 уже при нагреве свыше 600°С, и полное разложение наступает при 900° С. На этом основано получение так называемого каустического магнезита, являющегося вяжущим материалом, применяемым в ряде производств.

Окись магния, полученная разложением при этих температурах, не годится для производства огнеупоров, так как она легко гидратируется на воздухе.

Для получения стабильного состояния окиси магния, которое может быть устойчивым при высоких температурах, она должна пройти высокотемпературный обжиг при температурах порядка 1500-1600°С. При такой температуре MgO переходит в устойчивую форму – периклаз.

Помимо этого, при высоких температурах примеси, входящие в обжигаемый магнезит, плавятся и образуют различные соединения типа магнезиоферрита (MgO•Fe2O3), шпинели (MgO∙Аl2О3) и др., которые обволакивают зерна MgO плотной непроницаемой пленкой. Такой магнезит называют мертво-обожженным вследствие того, что он очень слабо реагирует с водой и практически не гидратируется. Обжиг магнезита «намертво» осуществляют во вращающихся печах.

Обожженный и измельченный магнезит, получивший в практике название металлургического порошка, непосредственно применяют в мартеновских печах для наварки пода при горячих ремонтах.

Для производства огнеупорных изделий магнезитовый порошок после введения некоторых добавок прессуют на механических или гидравлических прессах под давлением до 800 кг/см2. На прочность в сыром состоянии влияет частичная гидратация окиси магния, в небольшом количестве присутствующая даже в мертвообожженном магнезите.
Магнезитовые изделия обжигают при температурах 1550 – 1600°С. При нагреве выше 400°С начинается разложение гидратов магния, теряется прочность и возникают трещины. Процессы спекания начинаются при температурах выше 1200°С. Эти процессы включают образование эвтектик и собирательную рекристаллизацию периклаза, шпинели и других материалов.

Магнезитовый порошок, применяемый для наварки подин мартеновских печей, должен хорошо привариваться к футеровке пода. Для этого в него добавляют различные спекающие добавки: железную руду, мартеновский шлак, доломит, известняк. Такой порошок получил название мартенита.

Состав мартенита следующий: магнезит 70%, известняк 22%, железная руда 8%. Минералы, образующиеся при нагревании мартенита: периклаз, MgO, 2CaO•SiO2, 2CaO•Fe2O3. В состав мартенита вводят также сырой магнезит и известняк.
Магнезитовые изделия характеризуются весьма высокой огнеупорностью приблизительно 2000°С и выше. В соответствии с химическим составом им свойственна высокая шлакоустойчивость против основных шлаков. Особенностью обычных магнезитовых изделий является низкая термическая стойкость, обусловленная содержанием стекловидной фазы в связке. Основными разрушениями магнезитовых изделий является растрескивание и скалывание.

Для повышения термической стойкости магнезитовых огнеупоров был разработан ряд новых кристаллических связок – форстеритовых и шпинелевых. Для этого состав связки подбирают из сравнительно чистых компонентов, образующих при обжиге форстерит MgO∙SiO2 или шпинель MgO∙Аl2О3.

Технология этих изделий и особенно обжиг сложнее, чем обычных магнезитовых изделий. Применение кристаллических связок сочетают с повышением качества основной массы магнезита. Порошок выбирают с повышенным содержанием MgO и обжигают при более высокой температуре.

Наиболее чистый и высококачественный магнезитовый поро5 шок может быть получен в результате электроплавки сырого магнезита, выполняемой в электрических дуговых печах при температурах приблизительно 3000°С. В процессе плавки происходит также очистка массы от примесей, и получающийся материал представляет собой после помола порошок с хорошими образованиями периклаза. Для особых целей кирпич выпиливают из наплавленного блока.

Магнезитовые изделия, в особенности плотные, отличаются высоким коэффициентом теплопроводности λ=4–6 ккал/(м•ч•град).

При этом с повышением температуры коэффициент теплопроводности падает.
Магнезитовые изделия почти не разрушаются основными шлаками и металлом. Частичное разрушение их происходит при поглощении окислов железа.

Магнезитовые изделия применяют для стен и подов мартеновских печей, как вставки в стаканах и пробках при разливке стали, в конвертерах с основными шлаками, в печах цветной металлургии и в ряде специальных установок, в которых развиваются очень высокие температуры.

Влияние сварочного тока на распределение твердости в многослойных соединениях из стали 30ХГСА

Сталь 30ХГСА относится к группе термически упрочняемых сталей, чувствительных к скоростям охлаждения. Это в значительной степени сказывается...

Анализ микроструктуры металла шва

Традиционно в литературе выделяют 6 основных зон сварного соединения: металл шва, участок неполного расплавления...

Высокоглиноземистые огнеупоры

С увеличением содержания А12О3 в алюмосиликатных огнеупорах повышаются их огнеупорные свойства. Все соединения с содержанием больше...