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

Содержание в изделии хромита в данной зернистости определяет поведение огнеупора при воздействии на него окислов железа при высоких температурах. Из табл. 69 [53] видно резкое увеличение разбухания при введении хромита свыше 30%, что делает изделия с большим со­ держанием хромита малопригодными для тяжелых усло­ вий службы.

Таким образом, введение в магнезитохромитовые из­ делия хромита в количестве 20—25% в зернах 3—0,5 мм является результатом необходимости придания издели­ ям еще достаточного сопротивления разбуханию под воздействием окислов железа и достаточной термической

281

Т а б . л и ц а 69

Значение содержания сарановского хромита в шихте (фракция 3—0,5 мм) для сопротивления изделий воздействию окислов

железа 3 ч при 1660° С

устойчивости. Введение этого количества сарановских и кемпирсайских хромитов обеспечивает в изделиях содер­ жание Сгг03 в минимальных пределах 7—13%.

Для улучшения спекания изделий и обеспечения вы­ сокой их плотности и прочности при высоких температу­ рах рекомендуют [55] применение плотноспеченного маг­ незита с размером кристаллитов периклаза не более

15мкм.

■Магнезит в шихту вводят зернистой фракцией и тон­

ким помолом. Обусловливается это, с одной стороны, не­ обходимостью обеспечения содержания в массе доста­ точного суммарного количества крупных зерен, обеспечи­ вающих высокую плотность сырца (при условии низкой пористости зерен спеченного магнезита) и уменьшающих его усадку при обжиге. С другой стороны, наличие доста­ точного количества тонких зерен магнезита необходимо для обеспечения хорошего взаимодействия при обжиге периклаза с вмещающей породой хромита, с выделяю­ щейся из хромшпинелида при нагревании окисью железа и с зернами хромшпинелида.

Рекомендуют доводить дисперсность тоикомолотого магнезита до более 5000 см2/г [55].

Зерновой состав готовой массы в значительной мере определяется зерновым составом вводимых в шихту ком­ понентов и их доизмельчением при смешении. Массы из смесей хромита и магнезита при их приготовлении на лопастных смесителях и бегунах способны к доизмельчению. Степень его зависит от прочности порошков компо­ нентов и конструкции смесителя.

Минимальное изменение зернового состава при сме­ шении происходит в массах из смесей магнезита и проч­ ного массивного, густовкрапленного крупнозернистого

282

хромита, шпинелид которого сцементирован магнезиаль­ но-силикатной вмещающей породой. Наоборот, макси­ мальное измельчение испытывает в массе с магнезитом хромит непрочный, мелкозернистый, сцементированный сильно ожелезненным серпентином. Различие в степени доизмельчения (содержание фракции < 0,5 мм) таких масс примерно шестикратное. Доизмельчение одинако­ вых по составу масс в смесительных бегунах по сравне­

~ 3 мм. Остальные фракции содержатся в массах в раз­ личных количествах: < 0,5 мм в пределах 46—60%, <0,09 мм 45—50%, <0,06 мм 22—37%.

Влажность полусухих масс непосредственно зависит от их зернового состава; утонение массы требует повы­ шения ее влажности:

(при температуре 50°С). Рекомендуют вводить 2% с.с.б. иа сухой остаток [55].

Составление шихты из двух компонентов и в разной зернистости позволяет варьировать сырьевой и зерновой составы магнезитохромптовых масс [56]. Вместе с тем, по данным [57], вводить в шихту рекомендуется 20% хромита, причем с отсеянными мелкими фракциями. В ус­ ловиях производства изготовляли изделия из шихты,'со­ державшей 22,5+2,5% хромита, Однако зерен фракции > 3 мм в нем содержалось 6,6% и < 0,5 мм 10% [58].

Опубликованы и другие зерновые и шихтовые составы магнеЗитохромитовых масс. По нормативным данным, количество хромита в шихте, как указывалось выше, со­ ставляет 22+3% . Массы, по этим же данным, содержат фракцию > 3 мм не более 5%, < 0,5 мм 55+5%, в том числе <0,06 мм не менее 35%. Влажность масс 3±0,5%, причем их увлажнение производят раствором с. с. б. плот­ ностью не менее 1,25 г/см3 при 20+5° С и не менее 1,23 г/см3 при 50+10° С.

Смешение магнезитохромитовых масс осуществляют разными способами. Так, производят первое смешение

283

в двухвальном смесителе, в котором массу увлажняют раствором с. с. б. до 1 —1,5% и затем ее вылеживают не менее 8 ч. Вылежавшаяся масса проходит второе смеше­ ние также в двухвальном смесителе, в котором за счет добавки раствора с. с. б. ее влажность повышают до 2,7±0,3%.

По другой технологии смешение магнезитохромито­ вой массы производят в бегунковых смесителях периоди­ ческого действия. Сначала в смеситель загружают хро­ мит фракции 3—1 мм и магнезит фракции 1—0 мм и за­ ливают порошок раствором с. с. б., нагретым до 40±10°С, плотностью не ниже 1,20 г/см3. После смешения в тече­ ние 1—1,5 мин засыпают тонкомолотый магнезит и сме­ шивают еще 3—4 мин. Общая длительность смешения со­ ставляет 5—6 мин. По данным [49], длительность сме­ шения массы на бегунковых смесителях должна быть вдвое большей.

При использовании центробежного смесителя в него засыпают все компоненты, которые смешивают насухо 1—2 мин, затем увлажняют раствором с. с. б. и смешива­ ют еще 1 мин. Таким образом, весь период смешения со­ ставляет до 3 мин; по данным [49], производительность при смешении магиезитохромитовых масс достигает 100т в смену. Этот тип смесителя широко используется [59].

Смешение магнезитохромитовых масс ведут также на смесительных бегунах с облегченными катками для уменьшения домола зерен хромита. Продолжительность смешения до 10 мин [47].

По данным [55], приготовление массы на бегунах лишь незначительно (на 1%) снижает пористость изде­ лий по сравнению с массой, смешанной в лопастном сме­ сителе. В последнее время рекомендуют [59] для смеше­ ния магнезиальных масс применять бегуны модели 114 с неподвижной чашей и двумя облегченными вращающи­ мися катками (18 об/мин).

Сырец магнезитохромитовых изделий оформляется способом полусухого прессования. Для этого используют разнообразные, преимущественно гидравлические, прес­ сы тоннажом 525 т с циклом прессования 17 с, 725 т с циклом 11 с, 1000 т с циклом 12 с, 1500 т и др. Применя­ ют также винтовые прессы с фрикционным приводом для прессования сводовых изделий, пятового и конвертерного

284

прессов и размеров сырца. В зависимости от зернового и сырьевого состава масс и давления прессования объем­ ная масса свежепрессованного сырца колеблется в пре­ делах 2,80—3,00 г/см3, что соответствует пористости сыр-

/ца примерно 18—25%•

Давление прессования оказывает значительное влия­ ние на плотность сырца и распределение пор по разме­ рам. Так, по данным [60], при изменении давления прес­ сования от 300 до 2000 кгс/см2 пористость магнезитохро­ митового сырца уменьшилась от 21,9 до 14,6%. т. е. на одну треть, а удельная поверхность пор увеличилась от 1275 до 2025 см2/см3. Весьма существенные изменения претерпевает при этом размер пор. Магнезитохромитовый сырец, спрессованный при давлении 300 кгс/см2, при пористости 22% имел поры размером 5—1 мкм 12,3% и 1—0,1 мкм 6,2%; таким образом, поры размером 5— 0,1 мкм составляли основную пористость (18,5%). Сырец, спрессованный при 2000 кгс/см2, при общей пористости 14,7% имел поры размером 5—1 мкм 3%, 1—0,1 мкм 7,7% и <0,1 мкм 4%. Следовательно, увеличение давле­ ния при прессовании магнезитохромитового сырца сни­ жает не только пористость, но и размер пор.

В процессе прессования смесей магнезита и хромита зерна хромита способны к некоторому измельчению; этот вопрос рассматривается более подробно в разделе хро­ момагнезитовых изделий.

Основная масса изделий магнезитохромитового типа изготовляется для распорно-подвесных сводов мартенов­ ских печей, в связи с чем в них делаются отверстия для закладки металлических штырей крепления к несущей свод конструкции. Эти отверстия перпендикулярны лож­ ковым граням кирпича. Соответствующие для этого уст­ ройства прессформ на гидравлических прессах описаны в работе [61], а на фрикционных прессах — в работе [47].

Спрессованный магнезитохромитовый сводовый сы­ рец до сушки имеет, по средним данным, предел проч­ ности при сжатии при испытании на ребро 30 кгс/см2 и

нии прессования 1200—1250 кгс/см2. Прочность сырца в процессе его высушивания многократно повышается и в среднем составляет 720 кгс/см2 [62].

Магнезитохромитовые изделия могут изготовляться

285