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

Огнеупоры магнезиальноизвесткового типа до недавнего времени применялись главным образом в виде спеченных доломитовых порошков и лишь в относительно незначи­ тельном количестве как безобжиговые доломитовые из­ делия для выполнения футеровки основных сталепла­ вильных конвертеров.

Интенсивное развитие конвертерного производства стали с продувкой кислородом и многократное увеличе­ ние емкости конвертеров привели к значительному уве­ личению применения магнезиальноизвестковых огне­ упоров.

Предусмотренный решениями XXIV съезда КПСС значительный рост удельной доли конвертерной стали в общей ее выплавке приведет в дальнейшем к еще более интенсивному увеличению производства магнезиально­ известковых огнеупорных изделий разных групп.

Сырьем для производства рассматриваемых огнеупо­ ров являются широко распространенные в СССР доломи­ ты, доломит’изнрованные магнезиты, магнезиты и окись магния из морской воды.

Магнезиальноизвестковые изделия представляют со­ бой весьма разнообразную по сырьевому, химическому и фазовому составам группу огнеупоров. В нее входят: из­ делия безоблсиговые смолосвязанные — доломитовые, магнезитодоломитовые (из смесей доломита и магнезита, из синтетического клинкера) и (условно) магнезитовые; изделия магнезитовые, пропитанные смолой после обжи­ га; доломитовые стабилизированные обожженные, в том числе из обогащенного окисью магния водоустойчивого клинкера.

Некоторые из этих огнеупоров до выполнения из них футеровки могут быть предварительно термообработаны при относительно низких температурах [1].

149

В настоящее время в мировой практике широкое при­ менение находят смолосвязанные доломитовые огнеупо­ ры безобжиговые' и термообработанные.; применяются обожженные магнезитовые смолопропитанные изделия; имеется тенденция к применению огнеупоров, обогащен­ ных магнезитом [2—4]. В изделиях магнезиальноизвест­ кового типа наблюдается различное соотношение коли­ честв СаО и MgO. В СССР основная масса магнезиаль­ ноизвестковых огнеупоров производится в виде спеченно­ го доломита, используемого непосредственно в сталепла­ вильном производстве, а также смолосвязаиных безобжиговых доломитовых и магнезитодоломитовых изделий

(95—98% MgO) с содержанием 18—20% СаО и 78—72%

ем 32—39% СаО и 60—53 MgO, из природного доломита и окиси магния (96—98% MgO с содержанием 29—31% СаО и 67—60% MgO, из синтетического доломита и оки­

полустабилизированный доломит из природного доломи­ та с содержанием 62%0 СаО, 32% MgO и 2,5—4,0%) Ре20з

36% MgO и 15% Si02.

Разнообразие используемых в конвертерах огне­ упоров связано с возможностями их производства, в ча­ стности наличием сырья, и высокой степенью дифферен­

150

циации применения по отдельным элементам кладки, а также стойкостью в экслуатации и стоимостью.

ДОЛОМИТ

Доломит является осадочной карбонатной горной породой, сложенной минералом доломитом, имеющим кристаллохимическую формулу CaMg [С03]2; он со­ держит 54,3% СаСОз и 45,7% MgC03 или 30,4% СаО, 21,7MgO и 47,9% С02, представляет собой двойную уг­ лекислую соль, кальция и магния. Плотность минерала 2,86 г/см3; он имеет стеклянный блеск. Цвет доломита серовато-белый до черного, иногда с оттенками — крас­ новатым, зеленоватым, буроватым и желтоватым.

Плотность доломитов колеблется в пределах 2,4—2,9 г/см3, завися от состава и пористости; твердость по Мо^ осѵ 3,5—4, весовое соотношение CaO : M gO » 1,39.

{Минерал доломит является породообразующим и месторождения доломитов широко распространены^ Ге­ незис доломитов как горной породы до настоящего вре­ мени не является окончательно установленным. Извест­ ны три типа нахождения доломита в природе — пласто­ вые доломитовые породы, линзы среди известняков, жи­ лы и прожилки в карбонатных и некарбонатных вмеща­ ющих породах. Пластовые доломиты представляют со­ бой первичные или седиментационные образования; лин­ зы (штоки, пятна) среди известняков являются седимен- тационно-диагенетическимн образованиями, жилы и про­ жилки представляют эпигенетические минералы [5].Ука­ занные три тина залегания доломитов соответствуют трем способам их происхождения — чисто химическое осаждение (главная масса доломитов), доломитизация известкового осадка в стадии первичного диагенеза про­ никающими и циркулирующими в нем водными раство­ рами, эпигенетическая доломитизация готовой породы [6].

Примесями доломитов является ряд минералов. Наи­ более часто встречается примесь кальцита, количество которого может быть значительным. Постоянную пер­ вичную примесь составляют двух- и трехвалентные окислы железа. Часто встречается незначительная син­ генетическая примесь двуокиси марганца. В больших количествах, чем указанные выше примеси, встречают­ ся первичные примеси ангидрита и гипса, тормозящие

151

спекание доломитов. Кремнезем присутствует в виде хал­ цедона и кварца как продуктов последующей кристал­ лизации первично выпавшего опала. Значительной мо­ жет являться примесь тонкорассеянного пирита, марка­ зита и органического вещества. Обычной является при­

Встречается примесь слюды, роговой обманки, полевого шпата, турмалина.

В соответствии с природой примесей в доломитах в большем или меньшем количестве содержатся SiO j,

AI2O3, РегОз, М.П3О 4, R2O, SO 3, Р 2О5.

Доломиты встречаются с плотным и тонкозернистым-, 'сложением — скрытокристаллические и с заметно зер-\

;нистым сложением — кристаллические.

•В СССР месторождения доломитов широко распрост-' ранены. Большие их запасы в северо-западных и цент­ ральных районах СССР, на Урале (Карагайское, Лисьегорское), в Западной Сибири (Большегорское), в До­ нецком Бассейне (Новотроицкое, Еленовское, и др.), в Криворожском бассейне и др. Наиболее мощные место­ рождения доломитов встречаются в карбонатных докембрийских породах.

Втабл. 34 приведены сведения, дающие представле­ ние о химическом составе некоторых доломитов. Отно­ шение CaO:MgO у большинства доломитов более 1,39. Преобладающим является содержание в них окислов

кальция и магния. Колебание содержания примесных окислов значительное и их суммарное содержание мо­ жет быть большим (на прокаленное оно примерно удваи­ вается).

Различают доломиты мелкокристаллические с раз-., мерой зерен <0,1 мм, среднекристаллическне с зерна- | ми от 0,1 до 0,25 мм и крупнокристаллические с зернами >0,25 мм [7]. Доломиты значительно более мелко зернисты, чем магнезиты.

Доломиты, подобно магнезитам, в природном состо­ янии в огнеупорной промышленности не применяются по тем же причинам, которые были указаны для магне­ зита; они подвергаются высокотемпературному обжигу, і Обожженный до спекания доломит носит название спе- | ченного доломита, намертво обожженного спекшегося ; доломита или металлургического доломитового порошка. *

Значение размера кристаллитов, слагающих доло-

152

153