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

средняя удельная теплоемкость пернклазошпинелидиого кирпича увеличивается с повышением температуры от 0,251 кал/(г-град) при 300°С до 0,315 кал/(г-град) при 1600° С.

Теплопроводность магнезиалыюшпинелидных огне­ упоров меньше, чем магнезитовых [163, 181—183], при­ чем снижение ее с повышением температуры происходит менее интенсивно. Массовые магнезитохромитовые огне­

в этом же интервале температур до 2,7—2,4 ккал/(м-чХ Хград) [150, 183], а теплопроводность высокоплотных магнезитохромитовых изделий с пористостью 9,8—10% составляет 4,1—3,7 ккал/(м-ч-град) [183]. Периклазошпинелидные огнеупоры имеют несколько более высокую теплопроводность, чем магнезитохромитовые, которые при пористости до 21% имеют X от 2,8 до 2,4 ккал/(мХ Хч-град) при 450—1200°С. Периклазошпннелидные же изделия на основе рапной окиси магния при пористости 15,8—15,9% имеют % до 3,2—2,7 ккал/(м-ч-град) [85].

Специально для футеровки зон спекания вращающих­ ся печей для обжига цементного клинкера предложено изготовление пернклазошпинелидиого огнеупора с не­ сколько повышенной пористостью (21%) с целью умень­ шения теплопотерь печи за счет снижения теплопровод­ ности огнеупора до 1,8—2,0 ккал/(м-ч-град). Стойкость футеровки из такого огнеупора оказалась на 55% выше, чем хромомагнезитовой [185].

Магнезитохромитовые изделия обладают большей теплопроводностью, чем магнезитошпинельные, причем увеличение количества хромита и шпинели в шихте сни­ жает их теплопроводность (рис. 83) [54].

Теплопроводность хромита в значительной степени за­ висит от концентрации ионов Fe2+, уменьшаясь с увели­ чением последней согласно пропорциональности Х «С 3 [где С — концентрация ионов Fe2+). Поэтому коэффици­ ент теплопроводности магнезитохромитовых и особенно хромомагнезитовых огнеупоров повышается при их окис­ лении, когда происходит изменение валентности Fe2+-*- -vFe3+. По этой причине после обжига в восстановитель­ ной атмосфере теплопроводность хромсодержащих изде­ лий снижается, последующее окисление ее повышает, хо­

345

тя первоначальные ее значения (у невосстановленного изделия) не достигаются. При циклических восстанови­ тельных II окислительных нагревах после каждого после­ дующего нагрева теплопроводность все время снижается,' хотя после каждого окислительного обжига теплопровод­ ность остается выше, чем после восстановительного. Маг­

кого расширения, а также микротрещиноватой струк­ туре. Последняя обеспечивает повышение термостойко­ сти [54, 210]. По данным [189], при службе в 1500-т миксере было обнаружено значительно меньшее трещинообразование магнезитохромитовых огнеупоров по сравнению с магнезитовыми. Микротрещиноватая струк­ тура магнезиальношпинелидных огнеупоров определяет их пониженную теплопроводность, однако общий крите­ рий термостойкости XmaxK/Ga при этом повышается и термостойкость этих изделий уменьшается при повыше­ нии их теплопроводности, характеризующей умень­ шение степени развития микротрещиноватости [54, 173, 187]. Поэтому для магнезитошпинелы-іых и магне­ зитохромитовых огнеупоров [54] зависимость термостой­ кости от теплопроводности имеет вид 7мш=28,13е-0.693к

сит от состава шпинелида и уменьшается при замене

346

магнезиальноглиноземистой шпинели магнезиохромитом, что авторы объясняют неодинаковым распределением продуктов распада твердого раствора шпинелида в периклазе. Магнезиальноглиноземистая шпинель располага­ ется между зернами периклаза и, компенсируя напря­ жения, способствует увеличению термостойкости. Магнезитохромит выделяется внутри зерен периклаза, способствуя созданию дополнительных напряжений. Од­ нако термостойкость пористых магнезитохромитовых из­ делий при прочих равных условиях несколько выше, чем магнезитошпинельных [54], хотя на массовой продукции это не резко выражено (см. табл. 86).

Т а б л и ц а 86

Термостойкость магнезиальношпинелидных изделий

Количество теплосмен при

испытаниях

Огнеупоры

850° С — воздух 1300° С — вода

Термостойкость хромомагнезитовых и магнезитохро­ митовых изделий зависит от содержания в них хромита, а магнезитошпинельных — от содержания шпинели, при­ чем максимальной термостойкостью [146; 188] обладают изделия, содержащие 30% подчиненной фазы (рис. 84), что типично [54]. Поэтому термостойкость магнезитохро­ митовых изделий выше, чем хромомагнезитовых [190], хотя, по данным [191], допустимые их скорости нагрева одинаковы и составляют до 20 град/мин.

Термостойкость магнезитохромитовых плотных и обычных и периклазошпинелидных плотных изделий по ГОСТ 10888—64 должна быть не менее 5, а периклазо-

347

шпннелидных обычных не менее 3 водяных теплосмен от 1300° С.

Замерно пониженной термостойкостью обладают из­ делия из клинкера п периклазошпинелидные на основе рапной окиси магния, умеренной — безобжиговые огне­ упоры. По данным [105], использование плавленого

магнезита при изготовлении безобжиговых изделий по­

Повышение в 1,6—2 раза термостойкости периклазошпинелидных огнеупоров [195, 196] достигается нанесением на крупные зерна магнезита в шихте слоя молотого хро­ мита и закрепление его (рис. 85).

При нагревании магнезиальношпинелидные огнеупо­ ры претерпевают дополнительную усадку,- величина ко­ торой в основном определяется содержанием хромита в изделиях, зерновым составом масс и температурой об­ жига изделий.

Увеличение количества хромита от 30 до 70% снижа­ ет дополнительную усадку изделий, обожженных при

348