Cтраница 2
Свойства образовавшихся смесей значительно отличаются от свойств исходных компонентов золы топлива. В частности, такой определяющий показатель, как температура плавления для образовавшихся смесей, значительно ниже, чем для исходных окислов или их сплавов. Если принять, что основную роль в золе играют кремнезем SiO2 и флюсующие примеси СаО и FeO, которые служат основным строительным материалом для эвтектических смесей, то можно увидеть, что температура плавления кремнезема SiC2 составляет 1625 С, закиси железа FeO - 1030 С, а извести СаО - 2570 С, в то время как температура плавления образовавшихся смесей не превышает 1180 С. В результате температура плавления полученной смеси становится равной температуре, развиваемой в очаге горения, что и вызывает образование шлака. [16]
В калиевых системах области стеклообразования приблизительно одинаковы. Сопоставление диаграмм состояния выявляет некоторые особенности, которые, возможно, могут пояснить этот вопрос. Из рис. 83 и 84 видно, что температуры плавления метагерманатов Li2O GeO2 и Na2O GeO2 и температуры плавления эвтектических смесей с метагерманатами ( 920 и 790) намного ближе к температуре плавления GeO2, чем температуры плавления соответствующих метасиликатов к температуре плавления кремнезема. [17]
Вялость фазовых превращений, характерная для системы кремнезема, делает возможным метастабильное состояние модификаций при температурах, находящихся вне области их устойчивости, вследствие чего перегрев и переохлаждение различных модификаций являются обычными для кремнезема. Так, кварцевое стекло при длительном нагревании выше 1200 превращается в а-кристобалит а не в а-тридимит, устойчивый при этой температуре; а-кристобалит, будучи метастабильным при температуре ниже 1470, переходит при 180 - 270 в - кристобалит, минуя фазу тридимита. То же относится и к плавлению отдельных кристаллических модификаций. Хотя действительной равновесной температурой плавления кремнезема является температура плавления а-кристоба-лита, равная 1713, но практически при плавке кварцевого стекла наблюдается перегревание а-кварца выше равновесной температуры с переходом в расплав при 1600, что изображается на диаграмме пересечением пунктирных продолжений кривых упру-гостей паров а-кварца и расплава. Кроме того, а-кварц, вследствие большей близости соответствующих кристаллических структур, при 1200 - 1350 превращается в а-кристобалит, минуя фазу тридимита, и превращение а-кварца в а-тридимит при плавке кварцевого стекла практически не имеет места. [18]
Кремнезем в кварците в исходном состоянии присутствует в форме кварца. В спеченном слое футеровки обнаруживаются все три модификации кремнезема. Объемное расширение основных модификаций кремнезема заканчивается при относительно низких ( 600 - 800 С) температурах. При медленном подъеме температуры печи образующиеся в кислой футеровке мелкие трещины исчезают до появления жидкого металла. Магнезитовая или глиноземистая футеровка расширяется непрерывно по мере возрастания температуры. Физические и эксплуатационные свойства кремнезема изменяются в зависимости от его химической чистоты. Температура плавления кремнезема существенно снижается при наличии даже небольших примесей глинозема, окислов железа, кальция. Чем чище кремнезем, тем лучше он противостоит действию химических агентов. Поэтому огнеупорные футеровки, изготовленные из кварцитов или кварцевого песка различных месторождений, характеризуются неодинаковой стойкостью. Более долговечными в эксплуатации оказываются футеровки с высоким содержанием кремнезема. На стойкость футеровки также оказывают влияние минералогический и зерновой состав применяемых материалов. [19]