Высокоглиноземистые огнеупоры
Высокоглиноземистыми называются огнеупоры, содержащие более 45% А12O3. Для их изготовления используются минералы силлиманитной группы (кианит, андалузит, силлиманит, содержащие алюмосиликаты типа Al2O3-SiO2), гидраты глинозема (гидраргиллит А12O3-ЗН2O, боксит А12O3-nН2O, диаспор А12O3 • Н2O) и искусственное сырье — технический глинозем и электрокорунд. Технический глинозем, являющийся продуктом химической обработки бокситов с последующим прокаливанием при температуре 1000—1200 С, содержит более 90% А12O3. Электрокорунд получают плавкой в электро-гечах материалов, содержащих А12O3, с последующей очисткой от примесей.
Основные кристаллические фазы высокоглиноземистых огнеупоров __ муллит и корунд. При содержании в сырье менее 72% А12O3 единственной устойчивой твердой фазой является муллит (3А12O3*2SiO2). Весь избыточный кремнезем и примеси образуют стекловидное вещество, переходящее при высоких температурах в жидкость. При повышении содержания А12O3 появляется другая устойчивая твердая фаза — корунд. Одновременно происходит увеличение содержания твердой фазы и уменьшение содержания жидкой, что обусловливает повышение огнеупорности изделий.
Существуют два способа изготовления высокоглиноземистых изделий: формование с последующим обжигом (спекаемые изделия) и литье из расплавов (литые изделия).
При формовке спекаемых изделий используют высокоглиноземистый шамот, обожженный при 1500—1600° С. В качестве связующего материала применяют самые чистые огнеупорные глины и каолины или временно связывающие органические вещества (например, парафин), выгорающие при обжиге. Изделия на органической связке обладают более высокой температурой размягчения. После формовки и сушки Изделия обжигают при температуре 1600—1650° С
Плотность спекаемых изделий значительно повышается, а температура спекания понижается до 1500° С при введении в формовочную массу 2—3% ТiO2.
Литые Изделия делаются из расплавов, получаемых плавлением сырья в дуговых печах. Шихту для изготовления литых муллитовых изделий составляют из минерала силлиманитной группы, кокса и стального лома. При расплавлении шихты происходит образование муллита по реакции 3(Al2O3-SiO2)+Fe+2C = FeSi+3Al2O3*2SiO2+2CO.
Разлитый по специальным формам расплавленный муллит очень медленно охлаждают (в течение 4—10 сут), что снимает внутренние напряжения в изделиях, затем шлифуют до нужных размеров.
Высокоглиноземистые Изделия обладают высокой огнеупорностью (1770—1920° С), хорошей шлакоустойчивостью, большой механической прочностью, большой плотностью, высокой теплопроводностью и термостойкостью. Корундовые Изделия имеют высокую температуру начала деформации.
Высокоглиноземистые литые Изделия имеют очень высокую механическую прочность и шлакоустойчивостъ при любом составе шлаков, однако подвержены растрескиванию при высоких температурах.
