Производство огнеупорных изделий

В производстве огнеупорных изделий используются огнеупорные глины и каолины. Основными потребителями огнеупоров являются черная металлургия, машиностроение и другие отрасли промышленности. Огнеупоры, изготовленные из глин, применяются для футеровки вагранок, доменных печей и кауперов, для приготовления сталеразливочного припаса, футеровки паровых котлов и др.

На большую часть огнеупорных изделий имеются ГОСТы или ТУ, которыми предусматриваются определенный химический состав, огнеупорность и другие физико-механические показатели изделий.

Как уже было отмечено, на качество глин влияет их химический состав.

Так, с увеличением содержания Al₂O₃ повышается их огнеупорность. Свободный кремнезем, присутствующий в виде песка, уменьшает пластичность, усушку, усадку и связующую способность глин и каолинов. Присутствие Fe₂O₃, FeO, CaO, MgO и оксидов щелочных металлов понижает огнеупорность; кроме того, оксиды железа вызывают появление выплавок, мушек, пятен желтого и бурого цвета на черепке и понижают шлакоустойчивость изделий. SO₃ также оказывает вредное влияние на их качество. Наличие значительного количества органических веществ в глинах лимитирует возможность их применения в производстве шамота–отощителя.

По химическому составу и огнеупорности область применения глин и каолинов может быть определена только ориентировочно, так как ряд основных свойств их при этом остается неизменным, например, температура спекания, интервал между температурой спекания и огнеупорностью глин. Следовательно, окончательно судить о пригодности глин и каолинов для производства определенного вида огнеупоров можно лишь после проведения керамических испытаний и получения пробной партии готовой продукции, отвечающей требованиям соответствующих ГОСТов или технических условий.

Производство цемента

Для производства цемента используются преимущественно легкоплавкие глины и глинистые сланцы, а в отдельных случаях и лессы, которые являются составной частью цементной шихты. Практикой установлено, что для производства обычного портландцемента могут быть использованы глинистые породы с силикатным модулем от 2 до 3 и глиноземным модулем от 1,5 до 3. Указанному значению модулей соответствует содержание в глинах следующих компонентов (в %): SiO₂ от 50 до 65, Al₂O₃ от 15 до 20, Fe₂O₃ от 6 до 10. При отклонении от указанных пределов пригодность глинистых пород зависит от возможности корректирования их химического состава при помощи добавок.

По гранулометрическому составу глинистые породы должны удовлетворять следующему условию: остаток на сите 900 отв/см² не более 5%, на сите 4900 отв/см² не более 10%. В случаях, когда по химическому или гранулометрическому составу глинистые породы не отвечают указанному требованию, пригодность их для производства цемента устанавливается на основе опытных или расчетных данных.

Производство стекла

В качестве глиноземного сырья используют чистые каолины с минимальным количеством Fe₂O₃ и TiO₂. Значительно большее применение находят огнеупорные глины для изготовления стеклоприпаса. Требования, предъявляемые к глинам, помимо огнеупорности (более 1670^оС) заключаются в отсутствии значительного количества оксидов железа, хорошей пластичности и, по возможности, низкой температуре спекания (1100–1200^оС).