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

Различие в предельных температурах первой стадии об­ жига гидрата окиси и карбоната магния на 250 град соответствует разнице, равной 230 град, между темпе­ ратурами дегидратации Mg(OH)2 и декарбонизации MgCC>3. Это обусловливается тем, что с повышением тем­ пературы прокаливания гидрата окиси и карбоната магния выше соответствующих температур дегидратации и декарбонизации увеличиваются размеры кристалли­ тов выделяющейся окиси и снижается их активность к спеканию [183].

Описан [265, с. 5] способ подготовки пасты к обжи­ гу, заключающийся в следующем. Паста, имеющая ис­ ходную влажность — 55%, сушится в футерованном су­ шильном барабане в прямотоке с сушильным агентом до остаточной влажности 15—20%. Такой порошок име­ ет насыпную массу 0,8—0,9 г/см3. Он брикетируется на валковом прессе с гладкими валками. Брикет имеет ка­ жущуюся плотность 1,70—1,72 г/см3 и после обжига во вращающейся печи при 1620—1650° С спеченная окись магния имеет пористость 8,6—12,1% и кажущуюся плот­

•В 2О3 (ДЛ=1363°С). В четверной системе MgO—CaO— ЭЮг—В2О3 в твердой фазе синтезируются 3Mg0 -B203 и 5Ca0-B20 3-Si02 [266].

Опытный обжиг во вращающейся печи рапной оки­ си магния с добавкой'0,6% В20 3 (на прокаленное) при содержании 95,4% MgO в спеченном магнезите обеспе­ чил его пористость 8—12% при объемной плотности 2,91—3,09 г/см3; в подобных условиях без добавки В20 3 пористость порошков 15—18% [46].

По данным [184], при добавке В 20 3 к чистой окиси магния при низких температурах нагрева происходит образование боратов магния, которые при дальнейшем повышении температуры нагрева расплавляются. Ин­ тенсивное спекание окиси магния с добавкой В 20 3 на­ блюдается в интервале температур 1300— 1500° С. До­ бавки В 20 з снижают кажущуюся энергию активации спекания окиси магния и в тем большей степени, чем

101

большее количество добавки введено; так при 0,5% В2О3 энергия активации 90,5+1,5, а при 5% В20 3 50+5 ккал/ моль. Добавка В20 3 способствует рекристаллизации пернклаза; она также значительно повышает электропро­ водность окиси магния в интервале температур 1000— 1600°С и особенно при 1400—1600° С.

Добавка В20 3 значительно улучшает смачивание об­ разующимся с окисью магния силикатным расплавом

ного угла; это препятствует образованию прямых связей между зернами периклаза в изделиях [185, 186, 267]. Этим объясняется снижение прочности при разрыве (рис. 10) и повышение ползучести (рис. 11) нагретых магнезитовых образцов, изготовленных с добавкой В20 3 [57].

Наличие даже 0,1% В20 3 в магнезитовом огнеупоре

мере уменьшения содержания -В20 3 в обожженных изде­ лиях предел их прочности при разрыве увеличивается, а при данном содержании В20 3 в изделиях прочностьих

102

ется интенсивным растворителем двухкальциевого сили­ ката [186, 267]. Борсодержащие силикатные расплавы повышают растворимость в них окислов железа [187]. В этой связи добавка В2О3 снижает способность спечен­ ного магнезита к гидратации за счет образования на по-

СлиВ

Рис. 12. Схема получения окиси магния из разбавленной снвашскоіі рапы

верхности зерен защитных пленок; максимальный эф­ фект достигается при содержании 0,4% В 2О3. Эта до­ бавка особенно эффективно повышает защитное против гидратации действие в присутствии примеси ЭЮг [26].

Все приведенное свидетельствует о том, что присут­ ствие В2О3 в магнезите улучшает его спекание, но ухуд­ шает некоторые свойства' изделий. Поэтому использова­ ние В 20 з в качестве добавки должно быть всесторонне обосновано в каждом отдельном случае. В обжиге В 20 3 способна к улетучиванию и в тем большей степени, чем

103

чище магнезит. Летучесть борного ангидрида снижает главным образом наличие в магнезите окиси кальция [188]. Производят магнезит из морской воды с низким содержанием В20 3 для изготовления огнеупоров с вы­ сокой прочностью в нагретом состоянии. Содержание В2О3 в окиси магния понижают за счет ее улетучивания в виде щелочного бората [269].

Для магнезитовых изделий из окиси магния из мор­ ской воды типична значительно большая однородность

шаются дигедральные углы, т. е. улучшается смачива­ ние твердой фазы жидкой. Кроме того, в изделиях из окиси магния из морской воды в зернах периклаза со­ держание Fe20 3 высокое, а СаО малое, тогда как в из­ делиях из природного магнезита зерна периклаза содер­

в твердом растворе может содержаться до 1,9% СаО, что относится к чистым смесям MgO—СаО—Si02. При­ сутствие А120 з, F2O3 может, по-видимому, снижать рас­ творимость СаО в MgO.

В табл. 21 приведены по данным [9, с. 41] составы спеченных порошков окиси магния, а на рис. 12 показа­ на принципиальная схема получения окиси магния из разбавленных растворов сивашской рапы [9, с. 69].

Изготовление магнезитовых изделий из спеченной окиси магния из природной воды не имеет принципи­ альных отличий от технологии таких изделий из спе­ ченного кристаллического магнезита [156; 169, с. 100; 265, с. 9]. Подробно технология изделий из рапной оки­ си магния изучена в работе [190]. Согласно результа­ там этого исследования, зерновой состав магнезитовых масс должен быть следующим: 50±5% фракции 2— 0,5 мм, 15+2% 0,5—0,09 мм и 37,5+2,5% <0,09 мм. Та­ кой зерновой состав весьма близок к составу, использу­ емому для изготовления плотных магнезитовых изде­ лий. В массу при смешении вводят 1 % с. с. б. на сухой остаток; смешение осуществляют н.а бегунах или в ло­ пастных смесителях; влажность массы составляет ~4% и вылеживанию ее не подвергают. Прессование сырца

104