Файл: Кайнарский И.С. Основные огнеупоры (сырье, технология и свойства).pdf

окиси магния в центральной и периферийной частях бло­ ка может достигать 3—5% и даже более при использо­ вании загрязненного сырья.

Для магнезита из центральной (внутренней) части блока характерно высокое содержание окиси магния — до 98—96,5 % и пониженное содержание БіОг, CaO, AI2O3 и FeO. Эта часть блока состоит из прозрачных изо­ тропных столбчатых кристаллов периклиза различного размера (25—1 мм), причем в них присутствуют мелкие (20—70 мкм) включения стекловидного вещества, монтичеллита и форстерита.

Вокруг центральной части блока плавленый магне­ зит содержит больше примесей указанных выше окис­ лов, вследствие чего содержание окиси магния снижает­ ся на ~2,5% . Перикл аз образует весьма крупные дли­ ной 10— 20 мм, а иногда и до нескольких десятков миллиметров столбчатые кристаллы, выделение в кото­ рых примесей несколько меньшее; образуется даже зона из столбчатых кристаллов. Переходная зона может со­ держать II большое количество примесей, причем боль­ шее, чем следующая за ней периферийная зона. Это сви­ детельствует о недостаточной продолжительности плав­ ки и замедленности миграции примесей к периферии

сталлами периклаза п содержит большое количество крупных пор. В кристаллах периклаза большое количе­ ство включений примесей. Степень различия в химиче­ ском составе зон зависит от чистоты исходного сырья. Различие увеличивается по мере повышения содержания примесей, в общем случае мигрирующих к периферии блока.

Характерным в химическом „составе плавленого маг­ незита является присутствие в центральной и переход­ ной зонах железа в закисной форме, а в краевой зоне в закисной и окисной. В центральной части блока периклаз содержится в количестве 98—£*3%, в переходной 97—90% и в периферийной 95—90%; остальное силика­ ты. Типичным для кристаллов периклаза плавленого магнезита являются разбитость их сеткой трещин спай­ ности по кубу и наличие микроскопических включений примесей.

Следует подчеркнуть, что, хотя центральные части наплавленого блока обогащаются окисью магния, для полу­

82

чения высокого содержания в плавленом магнезите периклаза необходимо использовать магнезит с максималь­ ным содержанием окиси магния. Обусловлено это тем, что примесные кремнезем и закись железа не могут быть восстановлены в ферросилиций, так как металлическое железо восстанавливает магний из его окиси. Электро­ плавке могут подвергаться весьма чистые порошки из рапной окиси магния [156] и даже из химически чистой окиси магния. В качестве примера в табл. 19 приведены химические составы электроплавленого магнезита.

Т а б л и ц а 19

Химический состав электроплавленого магнезита, %

Преимущество электроплавкн спеченного, а не сыро­ го магнезита обусловливается тем, что затраты На де­ карбонизацию электроэнергией в 4 раза выше, чем при обжиге газом [159]. Однако в промышленных условиях плавят также сырой магнезит, например Тальского ме­ сторождения.

В процессе электроплавки магнезита происходит пылеобразование. При электроплавке тальского сырого магнезита количество пыли, выбрасываемой из ванны, составляет 60+5 кг/т, в том числе безвозвратный унос (при очистке газов в циклоне) 22—40 кг/т. Средний хи­

что свидетельствует о пылеуносе главным образом мел­ ких частиц недекарбонпзированного магнезита.

блока на изделия. Они могут иметь высокую объемную плотность (3,47—3,60 г/см3) и низкую пористость (до 2%).

Такой способ изготовления изделий может быть при­ менен при необходимости их использования й особо тя­ желых условиях службы, где решающее значение имеют высокая плотность, эрозионная стойкость и химическая инертность весьма крупных кристаллов периклаза, а также достаточная термостойкость. В подобных усло­ виях стойкость плавленых блоков выше, чем магнезито­ вых изделий обычных и с пористостью 6% в 2,6 раза. Вместе с тем выход брусков из блоков составляет всего около 30% [154].

Применяются и имеют широкие перспективы изделия из электроплавленого магнезита, изготовленные по тех­ нологии пз зернистых масс. В первых исследованиях массы изготовляли пз мелких помолов (< 1 ,5 —1 мм), причем еслидобавлялся тонкозернистый компонент, то вводился он в небольшом количестве мокромолотым плавленым магнезитом дисперсностью < 6 0 мкм, а в ка­ честве связующего компонента использовали измельчен­ ное растворимое стекло. Термостойкость изделий из плавленого магнезита превышала термостойкость изде­

помолов плавленого магнезита, например с предельным

содержания 40—50% фракции 2—0,5 мм (или 1—0,5 мм), 10—20% фракции 0,5—0,09 мм и 30—40% фракции <0,09 мм, а давления прессования от 500—1200 кгс/см2

84

15,5% при 1200 кгс/см2. Таким образом, колебания по­ ристости сырца из разнообразных масс, зависящие от

вом зерновом составе) — в пределах 1,9—3,9 %• В обжи­ ге пористость обожженных изделий увеличивается по сравнению с пористостью сырца, причем максимально при конечной температуре обжига 1500—1600° С и ми­ нимально при 1700—1750° С. Это повышение пористости закономерно не зависит от давления прессования. Оно увеличивается при уменьшении содержания в массе фракции <0,09 мм. Повышение пористости в обжиге при 1700—1750° С составляет от 0,6 до 3%, а при 1500— 1600° С — до 3,6%.

Усадка сырца в обжиге незначительная и для раз­ личных масс, давлений прессования и конечных темпе­ ратур обжига колеблется в узких пределах [0,8—1,4% (лин.)]. Изделия, обожженные при 1700° С, имеют по­ ристость в пределах 15,4—19,4%, а в обожженные при 1750° С 15,9—19,2%. Если зерновой состав масс резко укрупнять по предельному размеру крупных зерен (40% 9—5 мм), то пористость изделий снижается до 12,6— 13,3%, причем усадка в обжиге при 1600° С составляет 0,1—0,2% (лин.).

Того же эффекта можно достигнуть, увеличивая дис­ персность связки. Так, изделия, спрессованные при 1500—2000 кгс/см2 из электроплавленого магнезита при изменении содержания в массе фракции 2—0,5 мм в пре­ делах 55—85% и фракции <0,01 мм соответственно 45—15%, имеют после 5-ч обжига при 1750°С, пори­ стость в пределах 13,9—12,0%), снижающуюся с уменьше­ нием содержания в массе весьма тонкой фракции <0,01 мм. Их усадка в обжиге соответственно 1,2—0,1 %> [161].

В промышленных условиях плавленый магнезит дро­ бят, а затем измельчают на помольных бегунах. Изделия из плавленого магнезита изготовляют из масс, содержа­ щих 46+4%) зерен фракции 3—1 мм, 10±2%о 1—0,5 мм,

10±2%) 0,5—0,09 мм и 33±4%о <0,09 мм; влажность масс низкая (2,4±0,2%о). Массу обрабатывают на смеси­ тельных бегунах, а сырец прессуют на гидравлическом

85

прессе при удельном давлении 80Ö кгс/см2. Обжиг высу­ шенного сырца заканчивают при температуре 1580— 1600°С.

Электроплавленый периклаз может быть использо­ ван для изготовления высоко- и особо плотных изделий прессованием при 500 кГ/см2 сырца из масс высокой степени дисперсности, пластифицированных добавкой 4% воска, и 5-ч обжигом при 1750° С [161].

несколько различной в зависимости от чистоты мате­ риала. Пористость линейно зависит от дисперсности и

ОКИСЬ МАГНИЯ ИЗ ПРИРОДНОЙ вод ы И МАГНЕЗИТОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ НЕЕ

Крупнейшие капиталистические промышленные стра­ ны либо не имеют месторождений магнезита, либо запа­ сы их недостаточны, качество невысокое. Это обуслови­ ло развитие производства окиси магния из природной воды — морской, океанской и рапной. Впервые этот про­ цесс был реализован в 1885 г. во Франции на воде из Средиземного моря, но оказался в то время неконку­ рентноспособным с добычей природного магнезита [163]. На новом техническом уровне производство бы­

86