Главная / Статьи / Неформованные огнеупоры и огнеупорные растворы

Неформованные огнеупоры и огнеупорные растворы

← Предыдущая Следующая →
7

Неформованные огнеупоры представляют собой смеси порошкообразного огнеупорного наполнителя и связующей добавки.

Применение неформованных огнеупорных материалов позволяет упростить процесс футеровки металлургических печей, включая выполнение сложных элементов, повысить химическую стойкость футеровки и уменьшить ее газопроницаемость благодаря отсутствию швов, ускорить ремонт печей. Широкое применение они нашли при устройстве пода и свода печей, футеровки индукционных печей, желобов для выпуска расплава и других элементов сложной конфигурации.

smes shamot.su

К неформованным огнеупорам относятся огнеупорные бетоны, пластичные и непластичные набивные массы.
Огнеупорные бетоны, в которых вкачестве связующего материала используют цементы, твердеют на воздухе при нормальной температуре в присутствии воды. Укладку бетона осуществляют при небольшом уплотнении. Получаемая высокая прочность на воздухе не имеет стабильной керамической связи, подобно огнеупорным изделиям, поэтому бетон изменяет свою структуру и свойства при нагреве. Этим объясняется некоторое уменьшение прочности бетона при разогреве. В качестве цементов используются портландцемент, глиноземистый, магнезиальный и высокоглиноземистый цементы. Наполнителями могут быть различные огнеупорные материалы, выбираемые в зависимости от условий работы и материала цемента. Огнеупорность бетона определяется огнеупорностью наполнителя.

При применении в бетонах портландцемента следует учитывать уменьшение их прочности и разрушение при нагреве выше 600е С в связи с полиморфными превращениями компоненты цемента 2CaO-SiO2. Введение стабилизирующих добавок, содержащих SiO2 или А12O3, позволяет получить бетон с достаточной механической прочностью при нагреве. Бетоны на стабилизированном портландцементе с шамотным наполнителем могут использоваться до температуры 1400° С, а с хромомагнезнтовым наполнителем — до 1700° С.
Наиболее широко при изготовлении бетонов применяют глиноземистый цемент, обладающий большой скоростью твердения. Так как в процессе твердения бетон сильно разогревается, его нужно поливать водой. Для этого бетона характерна значительная потеря механической прочности при нагревании в интервале температур 500—1100° С, поэтому его следует применять при более высоких температурах. Бетоны на глиноземистом цементе с шамотным наполнителем рекомендуется применять при температуре 1150—1400° С. Бетон на высокоглиноземистом и хромомагнезитовом наполнителе применяют при температуре 1400—1700° С.
Магнезиальный цемент используется для изготовления высокоогнеупорных бетонов при магнезитовом или хромомагнезитовом наполнителе. Огнеупорность такого бетона 1900° С.

В последнее время стали применять бетоны на фосфатных связках— ортофосфорной или фосфорной кислотах. В качестве наполнителей в этом случае используются высококачественные полностью обожженные огнеупоры: высокоглиноземистый шамот, плавленый кремнезем высокой чистоты и др. Бетоны на фосфатной связке имеют повышенную огнеупорность, высокую термостойкость и износостойкость. Эти бетоны быстро затвердевают и приобретают механическую прочность при низких температурах и хорошо схватываются с различными огнеупорами.

В пластичных набивных массах связкой служат пластичные огнеупорные глины. Наполнителями могут быть любые огнеупорные материалы. Наиболее широкое применение получили шамотовые, высокоглиноземистые, хромитовые и в особо ответственных случаях углеродистые материалы. Для пластичных набивных масс характерны значительные усадки при нагреве, что объясняется большим содержанием глины. прочность их возрастает по мере увеличения температуры за счет изменений, происходящих в глинистой связке. Укладку набивных масс осуществляют ручным трамбованием или пневмотрамбовкой.

В непластичных набивных массах связующими веществами служат водные растворы солей: сернокислый и хлористый магний, фосфорная кислота, различные фосфаты, борная кислота, жидкое стекло и некоторые органические вещества. Они обеспечивают временную небольшую прочность материала при нормальной температуре и образуют при высокой температуре плавни, ускоряющие перекристаллизацию основного огнеупорного материала с получением большой прочности. Применение в качестве связующего вещества каменноугольного пека и смолы позволяет при нагреве создать углеродистую связку, повышающую сопротивляемость набивных масс разъедающему действию расплавов.

Укладку непластичной огнеупорной набивной массы проводят под большим давлением пневмотрамбовкой, а при футеровке больших площадей — вибратором. Огнеупорные набивные массы применяются в местах с тяжелыми условиями работы, где требуется высокая износостойкость футеровки и шлакоустойчивость, а также в местах, где требуется высокая точность размеров. Они широко используются для футеровки индукционных печей, изготовления подин печей, для выплавки цветных металлов, загрузочных отверстий вращающихся обжиговых печей, отверстий в сводах дуговых печей.

Огнеупорные растворы — это массы, используемые для заполнения швов в кладке печи, что обеспечивает ей механическую прочность и монолитность. По густоте растворы делятся на жидкие, полугустые и густые. Чем больше толщина шва, тем гуще должен быть раствор для его заполнения. Жидкие растворы применяются при толщинах шва в 1—2 мм, что имеет место при очень плотных кладках. Требования, предъявляемые к свойствам растворов, — высокая огнеупорность, близкая к огнеупорности материала кладки, высокая температура начала размягчения и хорошая шлакоустойчивость.

Основные компоненты растворов — порошок огнеупорного материала и пластичная огнеупорная глина, затворенные водой. Для динасовой кладки раствор составляют из тонкоразмолотого динасового порошка (85—90%) и высококачественной огнеупорной глины (10— 15%); шамотный раствор содержит порошок шамота (70—85%) иогнеупорную глину (15—30%) и т.д. При температуре выше 800° С происходит спекание раствора с материалом кладки. растворы могут быть приготовлены затворением водой готовых сухих смесей — мертелей, состав которых установлен ГОСТом. В некоторых случаях бывает необходимо получить прочную кладку при нормальной температуре. Это обеспечивается применением воздушно-твердеющих растворов и мертелей, получаемых добавлением в их состав цементов.

Растворы не применяются только для магнезитовых и хромомагнезитовых огнеупоров. Их кладут насухо с засыпкой швов магнезитовым или хромомагнезитовым порошком.

Огнеупорные обмазки. Для уплотнения кладки и уменьшения ее газопроницаемости, а также для защиты кладки от воздействия печной среды и как изоляционное покрытие применяются огнеупорные обмазки. Отсюда по назначению обмазки можно разделить на три группы — уплотнительные, изоляционные и защитные.

Уплотнительные и изоляционные обмазки наносятся на предварительно очищенную наружную поверхность кладки слоем в 2—4 мм при температуре поверхности не выше 100°С. Защитными обмазками слоем в 2—3 мм покрывают внутреннюю поверхность кладки в основном нагревательных и термических печей. Возможно использование их для заделки небольших отверстий в кладке при горячем ремонте, когда они наносятся под давлением с помощью специальных торкрет-аппаратов. Огнеупорные обмазки состоят из тонкодисперсных огнеупорных порошков, огнеупорных глин и клеящих веществ, обычно жидкого стекла. В состав уплотнительных и изоляционных обмазок вводят еще и асбест в количествах 15 и 40% соответственно. Схватывание и твердение обмазок происходит в результате высыхания и спекания массы при нагреве.

ЧИТАТЬ ДАЛЬШЕ