- •Тема 1. Вступ
- •1.1. Загальні питання
- •1.2. Коротка історична довідка
- •Тема 2. Класифікація вогнетривів
- •2.1. Класифікація по вогнетривкості
- •2.2. Класифікація вогнетривів по хіміко-мінералогічній сполуці
- •2.3. Класифікація вогнетривів за хімічним складом й технологією виробництва
- •II Алюмосилікатні вогнетриви:
- •2.4. Класифікація не формованих вогнетривких матеріалів по призначенню
- •2.5. Класифікація вогнетривів по пористості
- •2.6. Класифікація по області застосування
- •Тема 3. Властивості вогнетривів
- •3.1. Шлакостійкість вогнетривів
- •3.2. Вогнетривкість вогнетривів
- •3.3. Термічна стійкість вогнетривів
- •3.4. Теплоємність вогнетривів
- •3.5. Теплопровідність вогнетривів
- •3.6. Температуропровідність
- •3.7. Електропровідність вогнетривів
- •3.8. Пористість вогнетривів
- •З.9. Газопроникність вогнетривів
- •3.10. Зміна об'єму вогнетривів
- •З.11. Точність розмірів і форми вогнетривких виробів
- •3.12 Міцність при високих температурах.
- •3.12.1. Температура деформації під навантаженням
- •3.12.2 Тимчасовий опір стиску
- •Тема 4. Взаємодія вогнетривів зі шлаками, металами, газами
- •4.2. Коротка характеристика металургійних шлаків
- •4.3. Взаємодія вогнетривів з вуглецем
- •4.4. Взаємодія вогнетривів з металами
- •4.5. Руйнування вогнетривів газами
- •4.6. Руйнування вогнетривів цинком
- •4.7. Взаємодія вогнетривів різного хімічного складу між собою
- •Тема 5. Фізико-хімічні основи виробництва вогнетривів
- •5.1. Кварцити й піщаники
- •5.2. Вогнетривкі глини
- •5.3. Каоліни
- •5.3. Високоглиноземиста сировина
- •5.4. Сировина для основних вогнетривів
- •5.5. Вуглеводовмістна сировина
- •Тема 6. Виробництво вогнетривів
- •6.1. Фізико-хімічні основи технології виробництва динасу
- •6.1.1 Призначення динасових виробів
- •6.2. Алюмосилікатні вогнетриви
- •6.2.1. Властивості вогнетривких глин і виробництво шамотних виробів
- •Упорні глини.
- •6.2.3. Зміни, що відбуваються в глинах і каолінах при випалі
- •6.3. Високоглиноземисті вогнетривкі вироби
- •6.3.1 Загальна характеристика
- •6.4. Властивості ї області використання високоглиноземистих вогнетривів
- •Теплопровідність корунду й муліту
- •Тема 7. Вогнетриви з основними властивостями
- •7.1. Магнезіальні вогнетриви
- •7.1.1. Магнезитові вогнетриви
- •Високогустинні магнезитові вироби
- •7.1.2. Форстеритові вогнетриви
- •7.1.3. Шпинельні вогнетриви
- •7.1.4. Доломітові вогнетриви
- •7.2. Магнезіальні хромовмісткі вогнетриви
- •7.2.1. Хромомагнезитові вогнетриви
- •7.2.1. Термостійкі хромомагнезитові вироби
- •7.2.2. Магнезитохромітові вогнетриви
2.3. Класифікація вогнетривів за хімічним складом й технологією виробництва
Найважливішим фактором, що визначає властивості вогнетривів, є хімічний склад матеріалу. У зв'язку із цим вогнетриви можуть бути розділені по сполуці й мінералогічному походженню на наступні групи й підгрупи:
I. Кремнекислі вогнетриви:
А) Динасові на вапняному зв'язуванні, 5% СаО, 92-95% SiО2.
Б) Динасові на глинистому зв'язуванні, 5% Аl 2O3, 95% SiО2.
II Алюмосилікатні вогнетриви:
А) Напівкислі:
1) Кварцово-глинисті
2) Шамотні - Напівкислі SiО2 до 70%, А2O3 до 30%.
3) Кварцово-шамотні
Б) Нейтральні:
1) Шамотні, 25% < Аl2О3< 45%
2) Каолінові, Аl2O3= 40%
3) Високоглиноземні, Аl2O3> 45%
4) Корундові, AI2O3> 75%.
Ш. Вогнетриви з основними властивостями:
А) Магнезіальні:
1) Магнезитові, Mg > 90% і Fe = 5...7%
2) Форстеритові на основі 2∙Mg∙Si2.
3) Шпінельні на основі Mg∙АlОз.
4) Доломітові на основі Mg∙Ca.
5) Талькові на основі 3Mg∙4SiО2∙H2O з Mg > 30%.
6) Хромомагнезитові, 55...65% Mg, 15...20% Сг2O3 і 15% Fe.
Б) Хромітові, Сг2O3 > 30%, Mg =16%, Fe = 18%.
IV. Вуглецеві й вуглецьвмісткі вогнетриви:
А) Вуглецеві:
1) Вуглецеві.
2) Графітові.
Б) Вуглецьвмісткі:
1) Карбофраксові - карборунд із глинистим зв'язуванням.
2) Рефраксові - карборунд із органічним зв'язуванням і стекло.
V. Цирконові ZrO2 - SiO2
VI. Вироби із чистих тугоплавких окислів: ТiО2, А12O3, Be, ZrО2, ThО2, і ін.
Залежно від способу додаткової обробки вогнетривкі вироби підрозділяються на:
просочені органічними речовинами (смолою, піском і ін.);
просочені неорганічними речовинами;
просочені твердими речовинами, обложеними з газової фази;
оплавлені, у тому числі глазуровані;
касетовані. ув'язнені в сталеві обойми (касети);
шліфовані.
Вогнетривкі бетонні, безвипалювальні вироби й неформовані вогнетривкі матеріали залежно від способу твердіння мають:
гідраційну зв'язку, що твердіє в результаті взаємодії з водою (глиноземистий і високо глиноземистий цементи);
хімічну, що твердіють у результаті взаємодії з водою або іншими розчинами різних сполук (фосфатні зв'язування, рідке скло, кремнійорганічні зв'язування);
коагуляційну, що твердіє в результаті коагуляційних процесів (вогнетривку глину, бентоніт і т.п.);
органічне зв'язування, що твердіє в результаті полімеризації й коксування (смола, пек, бітумні зв'язування й ін.).
2.4. Класифікація не формованих вогнетривких матеріалів по призначенню
Сполука й властивості доменних вуглецевих блоків, що випускаються Дніпровським електродним заводом, характеризуються наступними даними (наближено):
Характеристика |
Призначення |
1. Вогнетривкі бетонні маси й суміші. |
|
Матеріали, готові до застосування (маси) або потребуючі введення (суміші), яка спонукає затвердіваню, що складає із заповнювачів зв'язувань. |
Для виготовлення бетонних виробів, монолітних футеровок, а також ремонтів вогнетривкої кладки. |
2. Вогнетривкі маси й суміші різні. |
|
Маси й суміші, що містять на відміну від бетонних, коагуляційну або органічну зв'язку. |
Для виготовлення без випалювальних виробів, монолітних футеровок, а також ремонтів вогнетривкої кладки. |
3. Вогнетривкі матеріали для покриттів. |
|
Суміші мелених вогнетривких матеріалів зі зв'язуванням. |
Для нанесення у вигляді шару на робочу поверхню вогнетривкої або металевої конструкції з метою захисту її від високих температур. |
4. Вогнетривкі мертели. |
|
Суміші мелених вогнетривких матеріалів зі зв'язуванням, використовувані після змішування із затворителем. |
Для заповнення швів зв'язування вогнетривких виробів у кладці, для вирівнювання кладки. |
5. Вогнетривкі заправні порошки. |
|
Вогнетривкі матеріали певної зернової сполуки. |
Для виготовлення нових і ремонту (заправлення) подин металургійних печей. |
6. Вогнетривкі волокнисті теплоізоляційні матеріали. |
|
Вогнетриви, що мають форму волокон і виробу з волокон: каолінова вата, папір, картон, шнури |
Для виготовлення різних теплових агрегатів. |
7. Вогнетривкі цементи. |
|
Тонкозернисті вогнетривкі матеріали, що забезпечують після змішання із затворителем твердіння вогнетриву. |
Для виготовлення бетонних сумішей і мас, покриттів і мертелей. |
Вогнетривкі вироби залежно від способу формування підрозділяються на:
напівсухого формування (пресування), виготовлені з порошкоподібних, малопластичних або непластичних мас методами механічного, гідравлічного пресування, вібропресуваня, трамбування, віброущільнення й т.д.;
пластичного формування, виготовлені із пластичних мас різними способами пластичного пресування (видавлюванням, термопластичним пресуванням і ін.);
литі й вібролиті з текучих холодних мас; Г гарячого пресування;
плавленно-литі з розплаву; Е пилені із природних гірських порід.
Вогнетривкі вироби залежно від способу зміцнення підрозділяються на:
бетонні, що складаються з вогнетривкого заповнювача, зв'язування ( гід-раціонної або хімічної) і, у необхідних випадках, добавок (пластифікованих, що регулюють швидкість схоплювання й твердіння, структуроутворюючих), що здобувають задані властивості в результаті твердіння при температурі не вище 600°С;
безвипалювальні, що складаються з вогнетривких компонентів і зв'язування, що здобувають задані властивості при сушінні або коксуванні при температурі не вище 600°С;
обпалені, піддані спіканню в процесі випалу при температурі, що забезпечують задані властивості;
гарячопресовані піддані спіканню в процесі пресування;
затверділі, з розплаву.
Зміцнення обпалених, горячопресованих виробів відбувається за рахунок утворення керамічного зв'язування. Спрощено ця класифікація зводиться:
випалювальні вогнетриви, тобто відформовані й обпалені в печах при певній температурі;
безвипалювальні, відформовуються й не піддаються випалу.