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

1000° С и до 2 -ІО5 кгс/см2 при 1500° С. Модуль упругос­

Температура деформации магнезитовых изделий ко­ леблется в широких пределах (см. табл. 26) и в значи­ тельной степени определяется их пористостью (рис. 23) и содержанием окиси магния (рис. 24) [36]. Поэтому наиболее высокой температурой начала деформации под нагрузкой 2 кгс/см2 обладают высокоплотные и особо плотные магнезитовые огнеупоры [146, 202], а также изделия из рапной окиси магния (без добавки

123

В20 3) [147, 190]. Снижение температуры начала дефор­ мации при уменьшении содержания окиси магния свя­ зано с увеличением количества примесей в изделии и снижением температуры образования расплава при на­ гревании (рис. 25) [214].

Поэтому температура деформации магнезитовых из­ делий значительно зависит от их фазового состава, определяемого химическим составом, и в меньшей сте­ пени от размера зерен периклаза [65]. Наименьшей температурой деформации под нагрузкой обладают магнезитовые изделия на монтичеллитовой и мервинитовой связках, несколько большей на связке из магнезиоферрита и наибольшей — на связке из форстерита и основных силикатов кальция [47], хотя, по [270], маг­ незитовые изделия для конвертеров, изготовляемые на железистой. связке с содержанием 4,95% Al20 3-f-Fe203, 1,07% СаО, 1,06% Si02 и 92,44% MgO и пористостью 18,5%, обладают весьма высокой температурой дефор­ мации под нагрузкой 2 кгс/см2 — более 1700° С.

Ниже приведено влияние состава связки (10%) на температуру деформации под нагрузкой 2 кГс/см2 маг­ незитовых изделий:

Температура деформации под нагрузкой магнезито­ вых огнеупоров на шпинельной связке [151] может быть повышена за счет введения в качестве шпинелеобразую­ щей добавки 4% А1 взамен 8% А120 3. Температура на­ чала деформации снижается с повышением нагрузки [214], причем, по данным [65], для массовых изделий эта зависимость описывается эмпирическим уравнением:

высокой температуры обнаруживают ползучесть. Пла­ стическая деформация периклаза заметна уже при тем­ пературе выше 1100° С [215] и увеличивается пропор­ ционально приложенной нагрузке [224].

124

По данным [57, 60, 216], наблюдается связь между ползучестью магнезитовых изделий и содержанием в них СаО и Si02; максимум ползучести наблюдается при СаО : Si02, близком к 1 : 1, т. е. когда в изделиях образу­ ется мрнтичеллито-мервинитовая связка, так как при этом кажущаяся вязкость минимальна [60]. Ползучесть

ношения CaO:Si02 [217]. При наличии в магнезитовых изделиях значительных количеств Fe2C>3 и в присутствии браунмиллерита кажущаяся вязкость еще ниже, а пол­ зучесть соответственно выше. Скорость ползучести маг­ незитовых огнеупоров, содержащих 6,7%Fe2Ö3 при тем­ пературе 1400° С, составляет 0,07% /ч, тогда как содер­ жащих 0,78% Fe20 3 при 1500° С — лишь 0,012%/ч [274]. Наибольшую кажущуюся вязкость и наименьшую пол­ зучесть имеют магнезитовые изделия на форстеритовой

магнезитовых изделий и существенно ухудшает их экс­ плуатационные свойства при повышенных температурах, что связано с уменьшением развития прямых связей между кристаллами периклаза [57, 186] и, по-видимо­ му, появлением расплава при более низких температу­ рах [267].

Снижению ползучести способствует увеличение со­ держания окиси магния в огнеупоре; поэтому изделия из окиси магния из природной воды обладают более высоким сопротивлением ползучести [57]. При нагруз­ ке 2 кгс/см2 и температуре 1600° С магнезитовые изде­ лия из природного магнезита через'2 ч 20 мин разруша­ ются [137], а изделия из рапной окиси магния не имеют деформации [190]. Повышению сопротивления пол­ зучести способствует повышение температуры обжига [52], а также увеличение содержания периклаза в из­ делиях (рис. 26) [57]. Повторные обжиги даже при более низких температурах [207] также снижают пол­ зучесть изделий.

Ползучесть магнезитовых изделий при растяжении значительно меньше, чем при кручении, причем взаимо­

125

связь скоростей обоих процессов линейна (рис. 27) [57]. Скорость ползучести магнезитовых изделий при растяжении коррелирует с пределом их прочности при разрыве (рис. 28) [57].

Коэффициент термического расширения магнезито­ вых изделий в интервале температур 100—1100° С прак-

тически линеен п не зависит от химического и мииералогического состава [214]. Его абсолютные значения ко­ леблются в пределах 1,2—1,5-ІО-5 [158, 214, 218]. При температурах выше 1100° С величина коэффициента ли­ нейного расширения несколько растет до 1200° С, а за­ тем при температуре до 1700° С снижается [214].

126