Термическая стойкость - изделие
Cтраница 3
Наибольшее постоянство объема огнеупорных материалов получают при достаточно высокой температуре и длительности их обжига. Поэтому некоторые огнеупорные изделия ( главным образом шамотные и высокоглиноземистые) рекомендуют обжигать при температурах, соответствующих условиям их последующей службы. Однако чрезмерно высокая температура обжига огнеупоров также нецелесообразна. Она может вызвать остекловывание и деформацию материала, что приводит к уменьшению термической стойкости изделия ( из-за остекловывания) и значительному увеличению брака по форме и размерам. [31]
Свойствами диаспорового концентрата, определяющими характер его использования в производстве огнеупорных изделий, являются: высокая дисперсность ( величина зерен менее 0 1 мм); отсутствие связующей способности; небольшая усадка в обжиге ( 1 5 %), переходящая при температурах выше 1500 в расширение, по-видимому, за счет запаздывающей реакции образования муллита из а-глинозема и примесей кварца. Возможна и кристаллизация кристобалита из кварцевых примесей. Однако при этом строение огнеупора носит монолитный характер, что неблагоприятно отражается на условиях обжига и термической стойкости изделий. Для получения огнеупора зернистого строения концентрат приходится предварительно брикетировать на глиняной связке, обжигать при 1500 и вводить в массу в виде шамота опре деленной зернистости. Изделия можно изготавливать аналогично прессовому или трамбованному многошамоту с 10 - 15 % связующей глины. [32]
Керамика из окиси магния имеет наибольший коэффициент термического расширения, составляющий величину около 14 10 - 6 для температурного интервала 20 - 1000 С. Сочетание такого большого коэффициента термического расширения со сравнительно небольшим коэффициентом теплопроводности ( 29 - 5 ккал / м час С в интервале температур 100 - 1000 С) обусловливает низкую термическую устойчивость керамики из чистой окиси магния. Введение в периклазовую керамику добавки окиси алюминия, вызывающей энергичную кристаллизацию шпинели, значительно увеличивает ее термическую стойкость. Здесь, так же как и для других видов керамики чистых окислов, одновременная кристаллизация другой фазы с иным коэффициентом термического расширения ( для шпинели 8 6 10 - 6) способствует повышению термической стойкости изделия, вероятно, вследствие возникновения микротрещин на границе двух различных фаз. [33]
Керамика из окиси магния имеет наибольший коэффициент термического расширения, составляющий величину около 14 10 - - для температурного интервала 20 - 1000 С. Сочетание такого большого коэффициента термического расширения со сравнительно небольшим коэффициентом теплопроводности ( 29 - 5 ккал / м час С в интервале температур 100 - 1000 С) обусловливает низкую термическую устойчивость керамики из чистой окиси магния. Введение в периклазовую керамику добавки окиси алюминия, вызывающей энергичную кристаллизацию шпинели, значительно увеличивает ее термическую стойкость. Здесь, так же как и для других видов керамики чистых окислов, одновременная кристаллизация другой фазы с иным коэффициентом термического расширения ( для шпинели 8 6 10 - 6) способствует повышению термической стойкости изделия, вероятно, вследствие возникновения микротрещин на границе двух различных фаз. [34]
Температура обжига шамотных изделий обычно на 100 - 150 С превышает температуру полного спекания связующей глины. При коротком температурном интервале спекания связующей глины обжиг ведут при температуре, на 50 - 100 С превышающей температуру спекания связки. Так, например, при изготовлении изделий пластическим способом из низкоспекающихся глин типа часов-ярских температура обжига колеблется в пределах 1250 - 1300 С, а для высокоспекающихся глин типа латненских она повышается до 1320 - 1380 С. При многошамотном способе производства температуру обжига нужно повысить дополнительно на 30 - 50 С. Пережог изделий может сопровождаться их деформацией, особенно в нижних рядах садки, и их оклинкерованием ( потерей зернистого строения), что снижает термическую стойкость изделий. Недожог вызывает ухудшение основных термомеханических характеристик изделия и обусловливает дополнительную усадку изделий в службе, которая может повлечь за собой провисание сводов и другие разрушения тепловых агрегатов. [35]
 |
Диаграмма состояния SiOj - АЬО3 ( по Торопову и Галахову. [36] |
Шамот дробят в щековых дробилках до кусков размером не более 20 - 40 мм, а затем измельчают в шаровых мельницах с самоотсевом или на комбинированных вальцах. При помоле в этих машинах получается недостаточное количество тонких фракций. Для получения шамота с величиной зерен менее 0 1 - 0 2 мм рекомендуется устанавливать трубную мельницу. При увеличении количества шамота с величиной зерна менее 0 1 - 0 2 мм повышаются прочность и плотность изделий и несколько снижается их термическая стойкость. Уменьшение количества указанной выше фракции даже при снижении предельной величины зерна шамота до 1 - 2 мм вызывает разрыхление структуры изделий и падение их прочности. Увеличение предельной крупности зерна шамота повышает термическую стойкость изделий. [37]
Решающее значение имеет наиболее мелкозернистая пылевидная фракция шамота с величиной зерна менее 0 2 - 0 1 мм. С увеличением ее количества даже независимо от повышения предельной крупности зерна до 4 - 5 мм повышаются прочность, плотность и непроницаемость изделий. Термическая стойкость при этом несколько снижается. Уменьшение количества мелкозернистой фракции даже при снижении предельной крупности зерна до 1 - 2 мм вызывает разрыхление изделий, и снижение их прочности. Это сопровождается повышением термической стойкости огнеупора. Однако чрезмерное разрыхление изделий и снижение их прочности неблагоприятно отражаются уже и на термической стойкости. Увеличение предельной крупности зерна повышает термическую стойкость изделия. Количество и соотношение средних фракций ( в 1 5 - 0 5 мм) не имеют решающего значения, а избыток их оказывает скорее отрицательное влияние. [38]
Как известно из практики, качество керамиковых изделий может быть улучшено путем введения различных добавок в основную сырьевую массу. Так, например, с повышением содержания глинозема увеличиваются механическая прочность, термическая стойкость, но при этом возрастает коэффициент расширения. С повышением содержания полевого шпата увеличивается прочность на злектропробой, а одновременное введение в шихту полевого шпата и кварца увеличивает механическую прочность. Увеличение содержания окиси магния уменьшает электропроводность и улучшает термоустойчивость керамики и ее стойкость к воздействию оснований. Окись бария придает изделиям щелочестойкость и повышает прочность их на изгиб, удар и электрическую прочность на пробой. Повышенное содержание фосфорного ангидрида ( Р2О5) придает изделиям повышенную кислотоупорность ( даже против плавиковой кислоты) и понижает точку плавления массы. Окись цинка повышает кислотоупорность. Двуокись циркония увеличивает, кроме того, механическую и термическую стойкость. Окись хрома повышает щелочестойкость без ущерба для кислотостойкости. Окись алюминия ( А12О3) повышает термическую стойкость изделий. Кремнезем повышает кислотоупорность, но одновременно ухудшает механические свойства. [39]
Страницы: 1 2 3