Физико-химические характеристики огнеупоров
При сооружении печей для металлургических процессов огнеупорные материалы надо подбирать с учетом химических свойств перерабатываемых материалов. Плавка металлов, при которой шлаки получаются с высоким содержанием кремнезема (SiO2), называется кислой. В этом случае футеровку печей тоже необходимо изготовлять из кислых огнеупоров, т. е. состоящих из SiO2. При выплавке металлов с основными шлаками, в которых преобладают окислы кальция, магния пли железа, футеровка печи должна выполняться из огнеупоров, имеющих основные свойства, т. е. из магнезита, доломита или из хромомагнезита. Плавка алюминия и его сплавов с другими металлами, шлаки которых обладают нейтральными свойствами, относится к нейтральным плавкам, в таких случаях для футеровки печи используют нейтральные огнеупоры, т. е. шамот или высокоглиноземистые изделия.
Для специальных процессов, связанных с получением особо чистых металлов, например, при выплавке бериллия и урана плавильные сосуды соответственно могут изготовляться из окиси бериллия и окиси урана.
При выплавке чистых металлов с высокой температурой плавления, порядка 1800—2500° С, широко применяются огнеупорные изделия из окислов Al2O3, ВеО. MgO, Zr02, ТiO2 и СаО с температурой плавления от 2050 до 3300° С. При производстве легких и редких металлов: Al, Mg, Са, Li, Ва, Be, Zrи др., получаемых электролизом фтористых солей, весьма агрессивных по отношению ко многим огнеупорам, футеровку электролизёров изготовляют из графита или углеродистых блоков.
При электролизе легкоплавких хлористых солей можно использовать сосуды из стали или чугуна для температур 350—500° С или сосуды, футерованные шамотом, для температур 500—800° С. Выплавка таких благородных металлов как Agи Аи успешно проводится, без заметных потерь этих драгоценных элементов, в индукционных печах с графитовой футеровкой, выплавка металлов платиновой группы успешно выполняется в тиглях, изготовленных из окиси кальция.
