Огнеупоры и их применение

Раздел: Учебники

Электроплавленые изделия на основе А1203—Si02 имеют кристаллическую структуру, объединяющую два основных компонента: муллит (3Al203-2Si02) и корунд (а-А1203). Эти изделия были разработаны для стекловаренных печей. В настоящее время применение их сократилось в связи с более пригодными огнеупорами типа AZS (системы А1203—Zr02—Si02). Высокопрочные муллитокорундовые огнеупоры, характеризующиеся плотной структурой, хорошей износоустойчивостью в условиях высоких температур, широко используют для изготовления глиссажных труб в печах нагрева стальных слитков, кладки пода нагревательных колодцев, а также для футеровки отходосжигающих печей.

Электроплавленые изделия на основе А1а03 в зависимости от количества содержания Na20 делятся на три вида.

К первому виду относятся электроплавленые изделия на основе содержащего щелочи р-А1203, состоящие из однотипных кристаллов р-глинозема с непрочными связями. Поэтому и прочность электроплавленых изделий слабая. Но устойчивость к растрескиванию сравнительно большая, высока и стабильность в щелочной среде при высокой температуре. Эти свойства делают их подходящими для кладки верхних конструкций стекловаренных печей. Однако при нагреве в газовой среде в присутствии небольшого количества щелочей р-глинозем в результате реакции с SiOa легко разлагается на а-глинозем и NaaO. Такое состояние приводит к объемной усадке, а следовательно, к трещинам и разрушению. В связи с этим для их службы подбирают менее ответственные участки с неактивной химической средой.

Ко второму виду относятся электроплавленые изделия на основе а-, р-А1203, состоящие из кристаллов а- и р-глинозема почти в равном соотношении. Сравнительно малые тесно взаимосвязанные глиноземистые кристаллы образуют плотную структуру, отличающуюся хорошей термической прочностью, стабильностью и устойчивостью в щелочных средах, но по коррозионной стойкости (шлакоустойчи- вости) они уступают электроплавленым изделиям системы AZS. Поскольку изделия на основе а-, р-глинозема не имеют матричного стекла, они не загрязняют внутрипечной стеклорасплав. Вследствие этого их используют в стекловаренных печах для футеровки низкотемпературных участков: варочной камеры, копильника, питателя, т. е. участков вблизи отверстий для выхода расплава.

К третьему виду относятся электроплавленые изделия на основе а-А1203 с плотной кристаллической структурой, состоящей в основном из а-глинозема с крайне небольшим содержанием р-глинозема, вносимого для заполнения кристаллических вакансий. Изделия используются для сводов и горелочных блоков сверхвысокотемпературных обжиговых печей, что обеспечивает стабильную работу печей в условиях высокотемпературной среды с небольшим содержанием щелочей.

Электроплавленые изделия AZS-огнеупоры, в которых вакансии между кристаллическими фазами а-глинозема и бадделеита заполнены стеклянной матрицей (~20 % состава). Электроплавленые изделия системы AZS характеризуются хорошей стойкостью к воздействию щелочей. Особенно широко эти изделия, например в виде плотных литых брусьев, используют для футеровки бассейнов стекловаренных печей и других печных зон, подвергающихся сильному разъеданию и износу. По сравнению с другими электроплавлеными изделиями из других видов сырья отливки системы AZS могут быть более сложной формы и более износоустойчивыми.

Электроплавленые изделия системы MgO—Gv03 относятся к основным изделиям, сырьем для которых является магнезиальный клинкер и хромистый железняк. Эти огнеупоры, состоящие из периклаза и различных видов шпинели (R0-Rz03), имеют кристаллическую структуру и отличаются высокой коррозионной стойкостью в среде жидкой стали и шлака со сравнительно высокой основностью. Их применяют для футеровки дуговых сталеплавильных печей, установок для вакуумирования, оборудования для рафинирования стали и т. п.