Tipuri de amestec refractar pentru așezarea sobelor și șemineelor. Tehnologia de fabricare a cărămizilor refractare: procesul de creare a componentelor și a materialelor

Pentru a așeza cuptorul, este necesar să aveți la îndemână materiale cu proprietăți refractare. De regulă, acestea sunt cărămizi și mortar refractar pentru cuptor. Dacă cărămida este material pe bucată, atunci trebuie pregătit și mortarul. Puteți cumpăra amestec de zidărie gata făcut magazine specializate sau pregătiți singur amestecul, respectând un anumit cod reguli tehniceși recomandări tehnologice.

Argila este componenta principală a mortarului pentru așezarea sobei.

Depozitele de argilă se găsesc în aproape toate regiunile țării noastre. Principalele locuri unde puteți găsi argilă de calitate sunt malurile abrupte ale râurilor și râpelor. La conducere terasamente la o adâncime de peste 500 mm, puteți, de asemenea, să dați peste straturi de lut. Argila este uleioasă, grăsime medie (normală) și slabă. Cea mai bună opțiune se va folosi argilă normală, deoarece în cazul utilizării unei soluții cu argilă grasă, atunci când se usucă, se va produce o contracție semnificativă, urmată de formarea de fisuri în zidăria cuptorului. Utilizarea argilei slabe va reduce plasticitatea și va crește fragilitatea amestecului, ceea ce va duce la distrugerea cusăturilor. Ambele variante sunt pline pătrundere neplăcută fum acre în casa ta.

Verificarea proprietăților ingredientului principal al amestecului refractar

Pentru a verifica calitatea argilei, există mai multe metode dovedite:

1. Luați aproximativ 1 kg de argilă uscată (0,5 l) și turnați apă în el în porții, amestecând-o cu mâinile. Argila ar trebui să absoarbă complet apa și să fie o soluție de consistență abruptă. Următorul pas este să rulezi bile cu diametrul de 4-5 cm.Din bila rezultată se face o prăjitură cu diametrul de 9-10 cm.Toate acestea se usucă natural timp de 3-4 zile. Apoi, inspectați pentru fisuri de suprafață. Detectarea fisurilor pe minge și pe tort indică un conținut crescut de grăsime al materialului. Dacă nu se găsesc fisuri pe minge și pe tort, atunci este necesar să aruncați mingea de la o înălțime de cel mult 1 m. Integritatea mingii după cădere indică calitatea argilei, iar distrugerea arată că argila este subțire.
2. Luați aproximativ 3,6-5,4 kg de argilă (2-3 l) și turnați-o într-un recipient, amestecând bine cu o spatulă de lemn și frământând cocoloașe. Dacă lutul se lipește destul de bine de lamă, atunci are un conținut ridicat de grăsimi. Într-o astfel de soluție, trebuie să turnați puțin nisip. Dacă argila rămâne parțial pe lamă, atunci un astfel de material este considerat a fi de înaltă calitate și adecvat pentru utilizare. Aderența slabă a amestecului indică faptul că amestecul este slab și necesită adăugarea de argilă uleioasă.
3. Luați până la 1 kg de argilă uscată (aproximativ 0,5 l) și pregătiți o soluție groasă, amestecând bine cu mâinile. Din compozitia rezultata se pregatesc bile cu diametrul de 4-5 cm.In continuare se iau doua farfurii netede din PAL sau lemn, pe una dintre ele se aseaza o bila, se acoperă cu alta si se stoarce pana apar fisuri pe bila. Control de testare:

• dacă mingea s-a prăbușit la cea mai mică presiune, atunci argila este slabă;
• dacă apar crăpături la strângerea până la 1/4-1/5 din diametrul mingii, atunci argila are un conținut scăzut de grăsime;
• dacă apar fisuri la strângerea până la 0,3 din diametrul mingii, atunci amestecul este normal și potrivit pentru utilizare ulterioară;
• argila uleioasă crăpă când este comprimată până la 0,5 diametru de bilă.

1. Din soluția rece rezultată se face o minge și se întinde pentru a forma cârnați cu un diametru de 1-1,5 cm și o lungime de 160-200 mm. Apoi, sunt întinse pentru a se rupe. Un specimen de argilă slabă are puțină sau deloc întindere și produce o lacrimă destul de zimțată. Argila normală se caracterizează prin întindere lină și oferă o pauză atunci când se subțiează până la 20% mostra originală. Argila uleioasă, dimpotrivă, se extrage treptat și dă o pauză lină cu formarea de capete ascuțite la rupere.

Pregătirea componentelor pentru prepararea amestecului de zidărie

Verificarea plasticitatii solutiei: 1-plastic, 2- insuficient plastic, 3-afanat.

Pentru a obține conținutul de grăsime necesar, se efectuează amestecarea tipuri variate argilă sau adăugarea de nisip, controlând conținutul de grăsime conform metodelor descrise mai sus. Argila refractară selectată pentru prepararea soluției trebuie cernută printr-o sită cu o dimensiune a ochiurilor de 2 până la 3 mm pentru a îndepărta impuritățile și particulele mari. Acest lucru este justificat de faptul că grosimea standard a cusăturii la așezarea cuptorului ar trebui să fie de 3 mm. Prin urmare, particulele mari din compoziția soluției vor interfera cu punerea în aplicare a zidăriei.

Există o altă metodă de curățare a argilei. Luați un jgheab alungit și puneți-l la un unghi de 5-10°. Pe partea ridicată se pune un strat de lut, iar în partea inferioară se toarnă apă. Apoi, cu o oală sau mistrie, se toarnă apă pe un strat de lut până când acesta din urmă este complet dizolvat. Soluția rezultată este filtrată într-un recipient separat, argila este decantată și uscată.

Conform tehnologiei, argilelor grase trebuie adăugat nisip, ceea ce necesită pregătire. Nisipul poate fi de trei feluri: de râu, de mare și de carieră obișnuită (de munte), care se exploatează în cariere industriale și pe versanții ravenelor naturale. Pregătirea soluției se face cel mai bine cu adăugarea nisip de carieră. Oferă o mai bună aderență a suprafețelor de îmbinare ale componentelor de cărămidă și mortar. De asemenea, nisipul trebuie cernut pe o grilă cu o dimensiune a ochiurilor de 1,5 mm. După cernere, nisipul este spălat de impurități. Pentru a face acest lucru, luați o pânză de pânză și trageți-o peste un cadru dreptunghiular cu o grosime de 70-100 mm. Cadrul este așezat pe un suport. Nisipul se toarnă pe suprafața pânzei de pânză și se spală cu apă dintr-un furtun.

Pregătirea amestecului de zidărie refractară

De îndată ce totul munca pregatitoare gata, puteți pregăti amestecul pentru așezarea aragazului. Există mai multe metode de gătit:

1. Argila preparată se înmoaie timp de 3 zile într-un recipient ermetic. Apoi, pune-ți pantofi impermeabili ( cizme de cauciuc) și se frământă până la o consistență omogenă, adăugând nisip în proporțiile necesare. Cheagurile de argilă neamestecate sunt sparte cu un ciocan. Apoi, o compoziție omogenă de argilă este sondată cu mâinile pentru prezența particulelor străine și a bucăților de argilă. Soluția bine amestecată ar trebui să curgă ușor din suprafata metalica spatulă sau mistrie fără să se lipească de ea. Soluție de calitate ar trebui să înceapă să se întărească în 4-6 minute. Suprafaţă mâner de lemn, scufundat în amestec, trebuie să aibă ușoare urme de argilă. O compoziție de argilă grasă va lăsa urme semnificative, iar una slabă nu se va lipi deloc de mâner.
2. A doua metodă este utilizată numai atunci când compoziția de argilă nu necesită nisip suplimentar și are un conținut normal de grăsime. Pentru gătit, trebuie să ai la îndemână scut de lemn. Argila este așezată pe scut și turnată cu apă. De îndată ce argila este saturată cu umiditate și se înmoaie, este lopată. Pentru aceasta, se formează cote înguste de diferite lungimi și o înălțime de 30-40 cm. Aceste cote sunt lovite cu o lopată, tăind părți ale crestei. Astfel de manipulări sparg bulgări. Particulele insolubile și pietrele sunt îndepărtate manual. Apoi masa este amestecată din nou și operațiunea se repetă de 4 până la 6 ori până la amestecarea completă și îndepărtarea pietrelor.
3. Pregătirea unui amestec pentru zidărie cu adaos de nisip în argilă. Pentru a face acest lucru, nisip este turnat într-un pat, în care sunt făcute adâncituri. În aceste adâncituri se introduce argilă, se toarnă cu apă, se stropește cu un strat de nisip și se așteaptă ca lutul să absoarbă apa. În continuare, coama se amestecă și se frământă cu lopata la fel ca în cazul precedent, până la o consistență omogenă. Proporțiile de nisip și argilă ar trebui să fie astfel încât argila să țină complet împreună toate boabele de nisip. Pentru a îmbunătăți calitatea soluției, aceasta este filtrată printr-o sită.

Amestecul de finisare refractar

După finalizarea așezării cuptorului, este necesar să se efectueze finisare suprafața exterioară a cuptorului. Pentru a face acest lucru, trebuie să faceți o soluție pentru tencuială. Există mai multe rețete pentru prepararea amestecului uscat de ipsos:

1. Se amestecă 1 parte argilă refractară, 1 parte var, 2 părți nisip și 1/10 parte puf de azbest.
2. Frământați 1 parte argilă uscată, 2 părți nisip, 1 parte ciment de calitate 400 și 1/10 parte puf de azbest.
3. Se amestecă 1 parte gips obișnuit, 1 parte nisip fin, 2 părți var și 2/10 părți puf de azbest.

Bazele teoretice pentru producerea materialelor refractare au fost conturate pentru prima dată de academicianul A. A. Baikov, care a considerat procesul de transformare a unei mase pulverulente într-un agregat cristalin solid ca un proces de recristalizare a unui material refractar într-o fază lichidă la o anumită temperatură. În termeni generali, acest proces este similar cu procesul de întărire a cimentului amestecat cu apă. Prin urmare, materialele refractare pot fi numite „cimenturi de temperaturi înalte”, iar produsele refractare finite din acestea - „beton de temperaturi înalte”.

În producția de produse refractare, o masă constând dintr-un refractar cu o anumită compoziție chimică și un liant este supusă turnării, uscării și arderii. În procesul de turnare, produsul primește o formă dată pe prese speciale de turnare. La uscare, excesul de umiditate este îndepărtat, iar produsul capătă o anumită rezistență inițială. Procesul de ardere poate fi împărțit în trei perioade: în prima perioadă, temperatura crește treptat la unele destul de ridicate, determinate de compoziția chimică și mineralogică a masei; în a doua perioadă, care este suficient de lungă, temperatura se menține la un nivel dat; în a treia perioadă, temperatura scade la normal, iar produsele arse se răcesc.

A doua perioadă este de cea mai mare importanță pentru calitatea produsului. La începutul produsului său ars este o masă formată din boabe individuale sau boabe de material refractar, impregnate și umezite cu o cantitate mică de topitură. Această fază lichidă s-a format prin interacțiunea oxidului principal, care este un material refractar, cu toate impuritățile prezente în masă. Cantitatea de topitură formată depinde de temperatură și de cantitatea de impurități, iar cu cât temperatura de ardere este mai mare în a doua perioadă și cu cât mai multe impurități, cu atât se formează mai multă topitură. Ca rezultat al recristalizării în topitură la sfârșitul celei de-a doua perioade, particulele solide formează o inter-creștere cristalină densă. În acest caz, masa își pierde friabilitatea și capătă rezistență mecanică. Această transformare are loc la o temperatură constantă (care este sub punctul de topire al refractarului) prin recristalizarea materialului refractar într-o cantitate mică din faza lichidă.

Gradul de dizolvare a oxidului bazic în topitură și, în consecință, caracterul complet al recristalizării acestuia depinde de gradul de zdrobire. Material sursă deoarece solubilitatea crește odată cu scăderea mărimii granulelor. Solid cu o rețea cristalină obișnuită are o solubilitate mai mică decât un corp cu o rețea deformată. Deformarea rețelei cristaline poate apărea în timpul arderii, fie ca urmare a unei transformări polimorfe însoțite de o modificare semnificativă a volumului, fie ca urmare a descompunerii unui compus chimic care face parte din materia primă.

Condițiile, a căror respectare este necesară pentru obținerea produselor refractare de înaltă calitate, formulate de A. A. Baikov, sunt următoarele:

• prezența în încărcătură a unor astfel de impurități, cu care materialul refractar poate produce o topitură și se poate dizolva în ea;
• arderea la o temperatură care asigură formarea cantității necesare de topitură;
• expunerea la temperatura de ardere pentru un timp suficient pentru a finaliza procesul de recristalizare.

Clasificarea materialelor refractare

Refractarele sunt numite materiale de construcție care se deformează la o temperatură nu mai mică de 1580 ° C și sunt capabile să reziste la expunerea prelungită la temperaturi ridicate fără a-și modifica proprietățile fizice și mecanice.

În timpul construcției cuptoarelor metalurgice, împreună cu materialele de construcție convenționale - beton armat, beton, cărămizi de construcție- Materialele cu destinație specială sunt utilizate pe scară largă - metale refractare, termoizolante, rezistente la căldură. Dintre ei cea mai mare valoareîn metalurgie, au refractare, deoarece metalele și aliajele sunt în majoritatea cazurilor obținute prin temperatura ridicata, iar productivitatea cuptoarelor depinde în mare măsură de calitatea refractarelor folosite.

După compoziția chimică și mineralogică

În funcție de compoziția chimică și mineralogică, refractarele sunt împărțite în următoarele grupe.

• silice- dinas (nu mai puțin de 92% SiO 2), realizate din materiale cuarțitice (în principal cuarțit).
• Aluminosilicat, realizat din argile refractare și caolini, care includ grog (până la 45% Al 2 O 3) și refractare cu conținut ridicat de alumină (peste 45% Al 2 O 3).
• magnezian, realizat din minerale care conțin magnezit, cu diverși aditivi de legare. Acestea includ magnezitul (cel puțin 85% MgO), dolomit (cel puțin 35% MgO și 40% CaO), forsterită (de la 35 la 55% MgO și Cr 2 O 3), spinel (MgO și Al 2 O 3 în raport molecular). ) refractare.
• Crom, care includ cromit (aproximativ 30% Cr 2 O 3) și crom-magnezit (10 - 30% Cr 2 O 3 și 30 - 70% MgO).
• carbonice, care includ carbon într-o cantitate sau alta, - grafit (30 - 60% C), cocs (70 - 90% C).
• Zircon: zirconiu, din ZrO 2 și zircon, din mineralul Zr 2 O 3 SiO 2.
• Oxid- produse din oxid de beriliu, oxid de toriu si oxid de ceriu.
• Carbură și nitrură, care includ refractare carborundum (30-90% SiC) și refractare cu nitrură, carbură și sulfură.

Dupa gradul de rezistenta la foc

În funcție de gradul de refractare, materialele sunt împărțite în trei grupe:

• refractar (1580-1750 ° C);
• foarte refractar (1770-2000 ° C);
• cea mai mare refractare (>2000°C).

Conform GOST 4385 - 68, materialele refractare, la rândul lor, sunt împărțite în clase:

• Clasa 0 - rezistență la foc nu mai puțin de 1750 ° C;
• Clasa A - rezistență la foc nu mai puțin de 1730 ° C;
• Clasa B - rezistență la foc nu mai puțin de 1670 ° C;
• Clasa B - rezistență la foc nu mai puțin de 1580 ° C.

Prin tratament termic

Conform tratamentului termic, produsele refractare sunt împărțite în:

• ardere (ars după turnare);
• nears;
• turnat topit.

Dupa metoda de fabricatie

Conform metodei de fabricație, refractarele sunt împărțite în:

• turnat - forma este dată în timpul fabricării (produse refractare și termoizolante);
• neformat - forma se dobândește în procesul de aplicare (betoane refractare, mase batate, acoperiri);
• mortare refractare - umpluturi pentru cusături din zidărie refractară.

Complexitatea formei și dimensiunii

În funcție de complexitatea formei și dimensiunii, produsele refractare sunt împărțite în următoarele tipuri:

• cărămidă normală;
• produs modelat;
• blocuri mari;
• produse speciale (creuzete, tuburi etc.).

Proprietățile de bază ale materialelor refractare

Adecvarea anumitor materiale refractare în fiecare caz individual este evaluată în funcție de proprietățile lor fizice și de lucru de bază.

Proprietățile de lucru sunt numite proprietăți refractare care îndeplinesc cerințele specificate în aceasta caz concret. Principalele proprietăți ale materialelor refractare sunt refractaritatea, rezistența termică, rezistența chimică, deformarea sub sarcină la temperatură ridicată și constanța formei și volumului, porozitatea, permeabilitatea la gaze, conductivitatea termică, conductivitatea electrică.

rezistent la foc

Refractaritatea este capacitatea materialelor de a rezista la temperaturi ridicate fără a se deforma sub propria greutate. Când este încălzit, materialul refractar se înmoaie mai întâi datorită topirii componentei sale fuzibile. Odată cu încălzirea suplimentară, masa începe să se topească, iar vâscozitatea materialului scade treptat. Procesul de topire al materialelor refractare se exprimă într-o tranziție treptată de la starea solidă la starea lichidă, iar intervalul de temperatură de la începutul înmuierei până la topire ajunge uneori la câteva sute de grade. Prin urmare, temperatura de înmuiere este utilizată pentru a caracteriza refractaritatea.

În acest scop, la determinarea refractarității materialelor se folosesc piroscoape ceramice (PC). Piroscoapele sunt piramide trunchiate triedrice de până la 6 cm înălțime cu o bază sub formă de triunghi echilateral cu laturile egale cu 1 cm.

Fiecărui piroscop îi corespunde o anumită temperatură de înmuiere, adică temperatura la care piroscopul se înmoaie atât de mult încât vârful său atinge suportul (Fig. 84). Marcarea piroscoapelor indică rezistența la foc, redusă de zece ori. Pentru a determina refractaritatea materialului, din acesta se face o piramidă în funcție de dimensiunea piroscopului. Proba de testat, împreună cu mai multe piroscoape de numere diferite, este așezată pe un suport și plasată într-un cuptor electric. Testul de rezistență la foc se reduce la observarea înmuirii (căderii) probelor în comparație cu piroscoapele în anumite condiții de încălzire. Refractaritatea materialului este indicată de numărul piroscopului cu care proba a căzut în același timp.

Deformare sub sarcină la temperaturi ridicate

În căptușeala cuptorului, refractarele experimentează în principal o forță de compresiune, care crește atunci când cuptorul este încălzit. Pentru estimările rezistenței mecanice a materialelor refractare determină de obicei dependența modificării mărimii deformației de temperatură la o sarcină constantă (Fig. 85).

Testele sunt efectuate pe o probă cilindrică de 50 mm înălțime și 36 mm în diametru la o sarcină constantă de 1,96 10 5 Pa. Rezultatele testului sunt prezentate ca un grafic al înălțimii probei în funcție de temperatură. Pentru a caracteriza deformarea, se notează temperatura de început de înmuiere când înălțimea probei este redusă cu 4%, temperatura corespunzătoare modificării înălțimii cu 40%, iar intervalul de temperatură de înmuiere reprezentând diferența dintre aceste două temperaturi.

Constanța formei și a volumului

Când refractarele sunt încălzite în cuptoare, volumul lor se modifică sub influența a doi factori - dilatarea termică și contracția (sau creșterea). Dilatarea termică a majorității materialelor refractare este mică. Modificarea volumului refractar la temperaturi ridicate este mult mai semnificativă datorită transformărilor în curs. Deci, produsele din argilă de foc se micșorează ca urmare a formării unei anumite cantități de fază lichidă și a compactării ciobului. De obicei, această reducere a volumului este mai mare decât expansiunea sa termică și duce la o creștere a cusăturilor. Produsele Dinas cresc in volum la incalzire datorita proceselor suplimentare de recristalizare. Creșterea volumului produsului în timpul serviciului contribuie la etanșarea rosturilor din zidărie. Modificarea volumului materialelor refractare este evaluată prin încălzirea probelor măsurate cu precizie într-un cuptor.

Rezistenta termica

Rezistența termică este capacitatea materialelor refractare de a nu se prăbuși sub schimbări bruște de temperatură. Acest lucru este deosebit de important pentru materialele refractare utilizate în cuptoarele discontinue. Rezistența termică a materialelor refractare este cu atât mai mare, cu atât conductivitatea termică a materialului, porozitatea și dimensiunea granulației acestuia sunt mai mari și cu atât coeficientul de temperatură de dilatare liniară, densitatea, dimensiunile produsului și modificările de volum sunt mai mici în timpul transformărilor alotropice.

O probă în formă de cărămidă este utilizată pentru a determina rezistența termică. Proba este încălzită timp de 40 de minute la 850°C, apoi răcită timp de 8-15 minute. Ciclul de încălzire și răcire se numește ciclu de căldură. Răcirea poate fi doar în aer (schimbări de căldură aerului) sau mai întâi în apă timp de 3 minute, apoi în aer timp de 5-10 minute (schimbări de căldură apei). Încălzirea și răcirea se efectuează până când pierderea de masă a probei (din cauza decupării bucăților) atinge 20%. Rezistența termică este estimată prin numărul de cicluri termice susținute.

Rezistență chimică

Rezistența chimică a materialelor refractare este înțeleasă ca capacitatea lor de a rezista distrugerii din cauza efectelor chimice și fizice ale produselor formate în cuptor - metal, zgură, praf, cenușă, vapori și gaze. Zgura are cel mai mare efect asupra refractarelor din cuptoarele de topire. În raport cu acțiunea zgurii, refractarele pot fi împărțite în trei grupe - acide, bazice și neutre.

Refractare acide rezistent la zguri acide care conțin un numar mare de SiO 2 , dar corodat de zguri bazice. Acid refractar este dinas. Dinas este rezistent la gazele oxidante și reducătoare.

Refractare de bază rezistent la actiunea zgurii bazice, dar corodata de cele acide. Acestea includ refractare care conțin var, magnezie și oxizi alcalini (dolomit, magnezit etc.).

Refractare neutre (intermediare)., care includ oxizi amorfi, reacţionează atât cu zgura acide, cât şi cu cele bazice, într-o măsură mult mai mică decât cele acide şi bazice. Acestea includ minereul de crom de fier, care conține FeO·Cr 2 O 3 ca component principal.

Rezistenta la zgura

Rezistenta la zgura a materialelor refractare depinde de viteza reacții chimice refractar cu zgura si vascozitatea zgurii. Cu zguri vâscoase și viteze de reacție scăzute, produsul refractar poate funcționa bine. Odată cu creșterea temperaturii, viteza reacțiilor chimice crește, iar vâscozitatea zgurii scade, astfel încât chiar și o creștere ușoară a temperaturii (cu 25-30 ° C) duce la o creștere semnificativă a coroziunii materialelor refractare. Produse poroase cu pori deschisi mai puțin rezistente la zgură decât cele mai dense. În aer liber suprafață netedă pielea de cărămidă rezistă la acțiunea zgurii mai bine decât o suprafață aspră de fractură. Crăpăturile din produs reduc, de asemenea, rezistența la zgură.

Pentru a determina rezistența la zgură, se folosesc două metode - statică și dinamică. În metoda statică, o gaură cilindrică este forată într-un produs refractar, în care se toarnă zgură fin divizată. Produsul se încălzește în cuptor până când acesta Temperatura de Operare(dar nu mai mic de 1450 ° C) și păstrat la această temperatură timp de 3-4 ore.Rezistența la zgură se apreciază calitativ după gradul de dizolvare a produsului în zgură și adâncimea pătrunderii acestuia în produs. În metoda dinamică, zgura pulbere (1 kg) este turnată pe cărămida refractară testată, instalată vertical în cuptor, la o temperatură de 1450 ° C timp de 1 oră. Topindu-se și curgând pe suprafața cărămizii, zgura mănâncă brazde în ea. Atacul cu zgură este determinat de pierderea de volum (în centimetri cubi) ținând cont de contracția suplimentară a cărămizii.

Conductivitate termică

În funcție de scopul în care este utilizat refractarul, conductivitatea termică a acestuia trebuie să fie ridicată sau scăzută. Astfel, materialele destinate căptușirii cuptoarelor ar trebui să aibă o conductivitate termică scăzută pentru a reduce pierderile de căldură în spațiul înconjurător și pentru a crește eficiența cuptorului. Cu toate acestea, materialele pentru fabricarea creuzetelor și mufelor trebuie să aibă o conductivitate termică ridicată, ceea ce reduce scăderea temperaturii în pereții acestora.

Pe măsură ce temperatura crește, conductivitatea termică a majorității materialelor refractare crește (Fig. 86). Excepție fac produsele de magnezit și carborundum, a căror conductivitate termică scade în acest caz. Conductivitatea termică a tuturor materialelor refractare scade odată cu creșterea porozității. Cu toate acestea, la temperaturi ridicate (peste 800–900°C), o creștere a porozității are un efect redus asupra conductivității termice. Configurația și dimensiunea porilor, care determină transferul de căldură convectiv în interiorul porilor, câștigă influență. O creștere a conținutului de faza cristalină în material duce la o creștere a conductibilității termice.

Conductivitate electrică

Conductivitatea electrică este parametrul definitoriu al materialelor refractare utilizate pentru căptușeală cuptoare electrice. La temperaturi normale, în general toate materialele refractare sunt dielectrice bune. Pe măsură ce temperatura crește, conductivitatea lor electrică crește rapid și devin conductori. Conductivitatea electrică a materialelor cu porozitate mare scade la temperaturi ridicate.

Capacitate termica

Capacitatea termică a materialelor refractare determină viteza de încălzire și răcire a căptușelii și costul căldurii pentru încălzire. Are mai ales importanţăîn timpul funcţionării cuptoarelor discontinue. Capacitatea termică depinde de compoziția chimică și mineralogică a materialelor refractare. Se determină prin metoda calorimetrică. Capacitatea termică crește de obicei ușor odată cu creșterea temperaturii. Valoarea sa medie este în intervalul 0,8-1,5 kJ/(kg·K).

Porozitate

Toate produsele refractare sunt poroase. Dimensiunea porilor, structura și numărul lor sunt foarte diverse. Porii separați fie sunt legați între ei și de atmosferă, fie sunt spații închise în interiorul produsului. De aici se disting porozitate deschis, sau aparent, în care porii comunică cu atmosfera, porozitate închis când porii nu au acces în exterior, și porozitate Adevărat, sau generală, adică totală.

Porozitatea deschisă este calculată din absorbția de apă măsurată și densitatea în vrac a produselor refractare.

Permeabilitatea gazelor

Permeabilitatea la gaz depinde de natura refractarului, de cantitatea de porozitate deschisă, de uniformitatea structurii produsului, de temperatura și presiunea gazului. Pe măsură ce temperatura crește, permeabilitatea la gaz a materialelor refractare scade, deoarece volumul gazului crește și vâscozitatea acestuia crește. Refractarele ar trebui să aibă cea mai mică permeabilitate la gaz, în special cele utilizate pentru fabricarea retortelor, muflelor și creuzetelor. Produsele din argilă de foc au cea mai mare permeabilitate la gaze, iar Dinas are cea mai scăzută.

Densitatea și greutatea în vrac

Densitatea unui material este raportul dintre masa unei probe și volumul pe care îl ocupă minus volumul porilor. Greutatea în vrac este raportul dintre masa unei probe uscate la 105 ° C și volumul pe care îl ocupă, inclusiv volumul porilor.

Aspect și structură

Toate produsele refractare sunt împărțite în grade în conformitate cu standardele dezvoltate. Calitatea produselor refractare este determinată de mărimea abaterii de la dimensiuni stabilite, curbură, colțuri sparte, tocitura nervurilor, prezența topituri individuale, zgură, crestături și fisuri. Abaterile de dimensiune sunt permise în limitele specificate în standardele relevante, în funcție de grad. Curbura produselor este determinată de săgeata de deviere. Evident, cu cât curbura este mai mare, cu atât zidăria va fi mai puțin densă. Ruperea colțurilor și tocimea nervurilor afectează, de asemenea, în mod negativ calitatea zidăriei.

Topirea este o topire locală a suprafeței refractarului cu formarea unei „cavități”. Motivul topirii este amestecarea insuficientă a încărcăturii în fabricarea refractarului. În locurile de topire, distrugerea rapidă de către zgură are loc chiar și la o temperatură relativ scăzută, astfel încât numărul de topituri de pe suprafața produsului este strict limitat.

La suprafața produsului se formează zgură sub formă de excrescențe ca urmare a contaminării acestuia în timpul arderii cu nisip, argilă etc. Prezența zgurii pe suprafața produselor este, de asemenea, limitată.

Crestăturile (rupturi cu lățimea de până la 0,5 mm) și fisurile (rupturi cu lățime mai mare de 0,5 mm) de pe suprafața produselor refractare cresc coroziunea zgurii și reduc rezistența mecanică a acestora. Ele se formează în timpul procesului de ardere în timpul încălzirii sau răcirii neglijente a produsului.

Un material refractar de bună calitate trebuie să aibă o structură de fractură omogenă, fără goluri și delaminații. Granulele din diferite fracții trebuie să fie distribuite uniform pe suprafața fracturii, să nu cadă și să nu se prăbușească ușor.

Atunci când alegeți unul sau altul material, este necesar să vă ghidați după cerințele de bază pentru acesta în fiecare caz. Deci, materialul pentru pereți și arc cuptor de topire trebuie să aibă în primul rând un mare Putere mecanică. Pentru pantele cuptorului trebuie folosit un refractar mai rezistent la actiunea zgurii formate in timpul acestui proces metalurgic.

Atunci când alegeți refractare, trebuie luat în considerare costul acestora. Costul comparativ al 1 tonă de cărămizi refractare de clasa I în raport cu costul unei cărămizi dinas este următorul:

Transport si depozitare produse refractare

La livrarea către consumator, transportul și depozitarea corespunzătoare a produselor refractare finite asigură siguranța acestora, calitate bună zidăria și invariabilitatea performanței. Când sunt transportate în vagoane, cărămizile refractare sunt așezate în rânduri strâns pe întreaga suprafață a vagonului cu pană. Între rânduri sunt așezate așchii de paie sau lemn. Atunci când este transportată în vehicule, cărămida este, de asemenea, strâns ambalată în rânduri, cu pene de lemn. LA timpuri recente se foloseste transportul caramizilor in containere, ceea ce imbunatateste siguranta acestuia si faciliteaza operatiunile de incarcare si descarcare. Când transportați cărămizi la locurile de muncă pe benzi transportoare și tăvi, acestea nu trebuie să se lovească între ele și părțile dispozitivelor de transport.

Mortarele și pulberile sunt transportate în containere, pungi de hârtie sau în vrac în vagoane curate.

Depozitele pentru depozitarea produselor refractare trebuie să fie închise. Când este depozitat pentru în aer liber din cauza umidării și uscării alternante, înghețului și dezghețului, performanța materialelor refractare se deteriorează. Scăderea rezistenței la compresiune după un an de depozitare în aer liber este de 27-30% pentru argilă refractă, 35% pentru dinas și 30% pentru produsele din magnezită. Permis in ora de vara depoziteaza argila refractara si produsele dinas in depozite semi-inchise. Pulberile și mortarele refractare sunt depozitate în depozite închise în coșuri separate.

Refractare neformate și mortare refractare

Refractarele neformate sunt amestecuri de material de umplutură refractar sub formă de pulbere și un aditiv de liant.

Utilizarea materialelor refractare neformate face posibilă simplificarea procesului de căptușire a cuptoarelor metalurgice, inclusiv producția de elemente complexe, pentru a crește rezistența chimică a căptușelii și a reduce permeabilitatea la gaze datorită absenței cusăturilor și pentru a accelera repararea cuptoarelor. Au găsit o aplicare largă în
amenajarea vetrei și arcul cuptoarelor, căptușeală cuptoare cu inducție, jgheaburi pentru eliberarea topiturii și alte elemente de configurație complexă.

Refractarele neformate includ betoane refractare, mase ductile și neplastice.

Betoanele refractare, in care cimenturile sunt folosite ca liant, se intaresc in aer la temperatura normala in prezenta apei. Betonul este așezat cu o ușoară compactare. Rezistența ridicată rezultată în aer nu are o legătură ceramică stabilă, precum produsele refractare, astfel încât betonul își schimbă structura și proprietățile atunci când este încălzit. Aceasta explică o anumită scădere a rezistenței betonului în timpul încălzirii. Cimentul Portland, cimenturile aluminoase, magneziane și cu conținut ridicat de aluminiu sunt folosite ca cimenturi. Materialele de umplutură pot fi diverse materiale refractare, selectate în funcție de condițiile de lucru și de materialul de ciment. Rezistența la foc a betonului este determinată de rezistența la foc a umpluturii.

Atunci când se utilizează ciment Portland în beton, ar trebui să se țină cont de scăderea rezistenței și distrugerea acestora la încălzire peste 600 ° C din cauza transformărilor polimorfe ale componentei cimentului 2CaO SiO 2 . Introducerea de aditivi stabilizatori care conțin SiO 2 sau Al 2 O 3 face posibilă obținerea betonului cu suficientă rezistență mecanică.
puterea de încălzire. Betoanele pe bază de ciment Portland stabilizat cu umplutură de argilă refractară pot fi utilizate până la o temperatură de 1400 ° C, iar cu umplutură de cromo-magnezit - până la 1700 ° C.

Cel mai utilizat la fabricarea betonului este cimentul aluminos, care are viteza mareîntărire. Deoarece betonul este foarte fierbinte în timpul procesului de întărire, acesta trebuie udat. Acest beton se caracterizează printr-o pierdere semnificativă a rezistenței mecanice atunci când este încălzit în intervalul de temperatură de 500-1100 ° C, deci ar trebui să fie utilizat la temperaturi mai ridicate. Betonul pe ciment aluminiu cu umplutură de argilă refractă se recomandă a fi utilizat la o temperatură de 1150-1400 ° C. Betonul pe umplutură cu conținut ridicat de alumină și cromo-magnezit este utilizat la o temperatură de 1400-1700 ° C.

Cimentul de magnezie este utilizat pentru fabricarea betoanelor foarte refractare cu umplutură de magnezit sau crom-magnezit. Rezistența la foc a unui astfel de beton este de 1900 ° C.

Recent, s-au folosit betoane pe lianți de fosfat - acizi ortofosforici sau fosforici. În acest caz, ca materiale de umplutură se folosesc materiale refractare de înaltă calitate: şamotă cu alumină ridicată, silice topită de înaltă puritate, etc. Betoanele lipite cu fosfat au refractaritate crescută, rezistenţă ridicată la căldură şi rezistenţă la uzură. Aceste betoane se întăresc rapid și capătă rezistență mecanică la temperaturi scăzute și aderă bine la diverse materiale refractare.

LA mase plastice de batere argilele refractare din plastic servesc ca liant. Materialele de umplutură pot fi orice materiale refractare. Cel mai aplicare largă S-au obținut materiale refractabile, cu conținut ridicat de alumină, cromit și, în cazuri deosebit de critice, materiale carbonice. Masele de batere din plastic se caracterizează prin contracție semnificativă în timpul încălzirii, care se explică prin conținutul ridicat de argilă. Rezistența lor crește odată cu creșterea temperaturii din cauza modificărilor care au loc în liantul de argilă. Ambalarea maselor batonate se realizează prin tamponare manuală sau pneumotampare.

LA mase de batere non-plastice lianții sunt soluții apoase de săruri: sulfat și clorură de magneziu, acid fosforic, diverși fosfați, acid boric, sticla lichida si ceva materie organică. Ele asigură o rezistență temporară scăzută a materialului la temperatură normală și se formează la temperaturi ridicate fluxuri care accelerează recristalizarea materialului refractar de bază pentru a obține o rezistență ridicată. Utilizarea smoală de gudron de cărbune și a rășinii ca liant face posibilă, la încălzire, formarea unui liant carbonic, care crește rezistența maselor de batere la acțiunea corozivă a topiturii.

Pozarea masei de batere refractare neplastice se realizează sub presiune mare tamper pneumatic, iar când căptușiți suprafețe mari - cu un vibrator. Masele de batere refractare sunt utilizate în aplicații grele în care este necesară rezistență mare la uzură și zgură și unde este necesară o precizie dimensională ridicată. Sunt utilizate pe scară largă pentru căptușeala cuptorului cu inducție, focarul cuptorului, topirea metalelor neferoase, deschiderile de alimentare cu cuptoare rotative, deschiderile pentru acoperișul cuptorului cu arc.

Soluții refractare- sunt masele folosite la umplerea rosturilor din zidaria cuptorului, care ii confera rezistenta mecanica si soliditate. În funcție de densitate, soluțiile sunt împărțite în lichide, semigroase și groase. Cu cât îmbinarea este mai groasă, cu atât soluția trebuie să fie mai groasă pentru a o umple. Se folosesc solutii lichide pentru
grosimi de rost de 1-2 mm, care apare la zidărie foarte densă. Cerințele pentru proprietățile soluțiilor sunt rezistență mare la foc, apropiată de rezistența la foc a materialului de zidărie, temperatură ridicată de înmuiere și rezistență bună la zgură.

Principalele componente ale soluțiilor sunt pulberea de material refractar și argila refractar plastică, amestecată cu apă. Pentru zidaria de dinas, solutia este formata din pulbere de dinas macinata fin (85-90%) si argila refractara de inalta calitate (10-15%); solutia de argila refractara contine pulbere de argila refractara (70-85%) si
argilă refractară (15-30%) etc. La temperaturi peste 800 ° C, soluția sinterizează cu materialul de zidărie. Soluțiile pot fi preparate prin amestecarea cu apă a amestecurilor uscate gata preparate - mortare, a căror compoziție este stabilită de GOST. În unele cazuri, poate fi necesar să se obțină o zidărie puternică la temperaturi normale. Acest lucru este asigurat prin utilizarea mortarelor de întărire cu aer și a mortarelor obținute prin adăugarea de ciment în compoziția lor.

Soluțiile nu sunt utilizate numai pentru refractare de magnezit și crom-magnezit. Acestea sunt așezate uscate cu umplerea rosturilor cu pulbere de magnezit sau cromo-magnezit.

Acoperiri refractare. Pentru a etanșa zidăria și a reduce permeabilitatea acesteia la gaze, precum și pentru a proteja zidăria de efectele mediului cuptorului și ca acoperire izolatoare, se folosesc acoperiri refractare. Prin urmare, în funcție de scopul acoperirii, acesta poate fi împărțit în trei grupuri - de etanșare, izolatoare și de protecție.

Acoperiri de etanșare și izolare aplicate la curățate anterior suprafata exterioara zidărie cu un strat de 2-4 mm la o temperatură a suprafeței nu mai mare de 100 ° C. Acoperirile de protecție cu un strat de 2-3 mm acoperă suprafața interioară a zidăriei, în principal cuptoare de încălzire și termice. Poate fi folosit pentru încorporare găuri miciîn zidărie în timpul reparațiilor la cald, când sunt aplicate sub presiune cu ajutorul mașinilor speciale de tuns. Acoperirile refractare constau din pulberi refractare fin dispersate, argile refractare și adezivi, de obicei sticlă lichidă. La compoziția straturilor de etanșare și izolare se adaugă și azbest în cantități de 15, respectiv 40%. Întărirea și întărirea acoperirilor are loc ca urmare a uscării și sinterizării masei atunci când este încălzită.

Produse cu cea mai mare refractare

Produsele cu cea mai mare refractare sunt produse din oxizi puri, precum și unele nitruri, carburi, boruri și sulfuri. Necesitatea acestora a fost determinată de utilizarea în tehnologie moderna metale rare refractare, cum ar fi titan, zirconiu, tantal, niobiu, molibden, uraniu, toriu de înaltă puritate.

refractare oxidice. oxid de beriliu(BeO) are un punct de topire de 2530° C. Produsele BeO arse la 1900° C se disting prin stabilitate termică ridicată și conductivitate termică, porozitate scăzută (porozitatea aparentă este mai mică de 6% și nu există porozitate deschisă). Permeabilitatea lor la gaz este neglijabilă, astfel încât pot fi utilizate în instalațiile de distilare a metalelor în vid.

Oxid de toriu(ThO 2 ) are un punct de topire de 3300 ° C. Produsele din ThO 2, arse la o temperatură de 1500 ° C, au densitate mareși refractaritate ridicată (3000 ° C), cu toate acestea, stabilitate termică scăzută, deoarece cu conductivitate termică scăzută au un coeficient mare de dilatare liniară. Oxidul de toriu este utilizat pentru a face încălzitoare de înaltă temperatură pentru cuptoarele cu rezistență electrică.

Carburi. Carburele multor metale au un punct de topire ridicat și o rezistență chimică considerabilă. Carbura de titan (TiC) are un punct de topire de 3140 ° C. Crezetele de carbură de titan cu adaos de 1% Na 2 SiO 3 și 2,5% pulbere de fier sunt utilizate pentru topirea metalelor refractare și reactive (sodiu etc.).

Borides. În metalurgie, produsele din zirconiu și boruri de crom și-au găsit aplicație. Borura de zirconiu (ZrB 2) are un punct de topire de 3040 ° C. Produsele cu boruri de zirconiu sunt rezistente la azot și acid clorhidric, precum și metale și săruri topite.

Borura de crom are un punct de topire de 1850 ° C. Produsele fabricate din borura de crom sunt rezistente și la metalele reactive. Este folosit ca material pentru fabricarea creuzetelor, capacelor termocuplurilor, duzelor pentru arzător la temperatură înaltă etc.

sulfuri. Sulfura de toriu are un punct de topire de peste 2500 ° C. Crezetele de sulfură de bariu sunt folosite pentru topirea ceriului, toriului, magneziului și aluminiului.

Zirconiu și refractare cu zircon

Refractarele care conțin dioxid de zirconiu pot fi împărțite în două grupe - refractare cu zirconiu și refractare cu zirconiu. Refractare cu zirconiu, constând în principal din dioxid de zirconiu (ZrO 2), sunt fabricate din rase naturale- mineral badelit sau din minereu de zirconiu care contine 80-99% ZrO 2 si pana la 20% impuritati, oxizi diverse metale. Dioxidul de zirconiu poate fi obținut și artificial prin prelucrarea chimică a compușilor săi naturali. Taxa pentru fabricarea refractarelor cu zirconiu este alcătuită din masă de zirconiu bine măcinată, prearsă în brichete și dioxid de zirconiu brut ca liant (până la 10%). Deoarece produsele fabricate din dioxid de zirconiu se caracterizează prin volatilitate de volum în timpul încălzirii și răcirii, varul este introdus în încărcătură pentru stabilizare. Produsele sunt turnate prin presare sau turnate dintr-o masă lichidă, arse la o temperatură de 1700 ° C.

Produsele din zirconiu se caracterizează prin rezistență ridicată la foc (aproximativ 2500 ° C), stabilitate termică ridicată (mai mult de 25 de cicluri de căldură a apei), rezistență chimică atât la zgură acide, cât și la zgură bazică. La temperaturi ridicate (aproximativ 2000 ° C), dioxidul de zirconiu poate interacționa cu azotul și carbonul, formând carburi și nitruri fragile și cu zgura bazică. Refractarele cu zirconiu sunt folosite la fabricarea creuzetelor pentru topirea metalelor neferoase.

Refractare din zircon sunt realizate din silicat de zirconiu - zircon (ZrO 2 SiO 2). Rocile de zircon conțin 56-67% ZrO 2 și 33-35% SiO 2 . Impuritățile sunt de obicei oxizi metalici - Al 2 O 3 , TiO 2 , Fe 2 O 3 și alții.Producția de refractare cu zircon este similară cu producerea refractare cu zircon. Produsele din zircon păstrează un volum constant în timpul încălzirii și răcirii; prin urmare, stabilizatorii nu sunt introduși în taxa pentru fabricarea lor. Principalele proprietăți ale produselor din zircon sunt un punct de înmuiere mai mare sub sarcină (1650 ° C) decât cel al zirconiului și stabilitate termică ridicată, rezistență la foc de 1900-2000 ° C.

Produse din carborundum

Carborundum - carbură de siliciu - se obține prin calcinarea unui amestec de pur nisip de cuarț cu cocs de petrol sau antracit, rumeguș și sare de masă. Procesul de formare a carborundumului începe la 1600 și se termină la 2000°C, decurgând conform reacțiilor:

SiO 2 + 2C \u003d 2CO + Si (abur)
Si+C=SiC
SiO 2 + 3C \u003d SiC + 2CO.

În primul rând, se formează carborundum amorf, care, la temperaturi de peste 1900 ° C, trece aproape complet în cristalin. rumeguş introdus în amestec pentru a crește porozitatea carborundumului și pentru a elimina mai complet substanțele volatile. Prezența sării de masă ajută la îndepărtarea impurităților care, formând compuși clorurati cu NaCl, se volatilizează la încălzire. Carborundum pur corespunde formulei SiC (70,4% Si și 29,6% C). Carborundul tehnic conține carbură de fier, carbon coloidal și diverse rășini ca impurități. Carborundum nu se topește, dar la temperaturi peste 1900-2000 ° C se descompune în siliciu (abur) și carbon (grafit). Refractaritatea produselor carborundum ~ 2000-2200 ° С.

În funcție de materialul sursă și de metoda de producție, se disting două tipuri de produse carborundum:

1. produse pe un liant de argilă, ferosiliciu sau alți lianți minerali (carbofraks);
2. produse recristalizate fără liant (refractiv).

Materiale inițiale pentru fabricație produse carbofrax carborundum cristalin zdrobit (60-90%) și argila refractară (liant) servesc. Produsele sunt turnate prin presare semi-uscată sau tamponare.

După uscare, produsele sunt arse la o temperatură de 1380-1450 ° C.

Produsele Carbofrax se caracterizează prin rezistență la căldură suficient de mare (cel puțin 20 de cicluri de căldură a aerului), conductivitate termică ridicată, care scade odată cu creșterea argilei în sarcină, porozitate aparentă ridicată și rezistență mecanică ridicată. Punctul de înmuiere sub sarcină depinde de
cantitatea de liant de argilă, când este conținut într-o cantitate de 10-20%, debutul de înmuiere are loc la 1750 ° C. Rezistă bine efectele zgurii acide de silice și acțiunii acizilor (cu excepția HF și HNO 3) , dar sub influența alcalinelor și a oxizilor metale grele carborundum se descompune rapid. Nu este foarte stabil într-o atmosferă oxidantă, oxidând conform reacției 2SiC + 3O 2 = 2SiO 2 + 2CO (filmul de SiO 2 format pe produs îl protejează oarecum de oxidarea ulterioară).

Produsele de carborundum pe o legătură de ferosiliciu se caracterizează prin porozitate mai mică (aproximativ 10%) și, prin urmare, permeabilitate mai mică la gaz și rezistență mai mare la zgură.

Produse refractive sunt realizate din carborundum cristalin fin divizat pe un liant organic și arse la o temperatură de 2300 ° C. În timpul arderii, carborundumul se recristalizează, în urma căreia produsul capătă rezistență. Produsele de refracție se caracterizează printr-o temperatură mai ridicată
începutul deformării sub sarcină, stabilitate termică ridicată (până la 150 de cicluri termice ale apei), conductivitate termică semnificativ mai mare, cu toate acestea, se oxidează ușor, deoarece au porozitate semnificativă.

Plăci pentru mufe, căptușeală cuptoare electrice și cuptoare de topire cu fascicul de electroni, matrițe pentru turnarea aluminiului, coloane de distilare pentru producția de zinc, încălzitoare pentru cuptoare cu rezistență electrică, recuperatoare sunt realizate din carborundum.

Refractare din carbon

Refractarele carbonice conțin cel puțin 30% C și se caracterizează prin refractaritate ridicată, rezistență la căldură, rezistență la zgură, conductivitate termică și conductivitate electrică. Refractarele de carbon pot fi împărțite în două grupe - refractare de cocs, constând în principal din materiale carbonice (cocs, etc.) și refractare de grafit, care conțin materiale de grafit și argilă.

Pentru refractare de cocs materia primă este turtă de turnătorie sau cocs de petrol, care nu conține cenușă pentru creșterea conductibilității electrice. Ca liant, se utilizează ulei antracen și smoală cu adaos de bitum. După turnare și uscare, produsele sunt arse în atmosferă reducătoare la o temperatură de 1000-1320 ° C. Refractarele de cocs se caracterizează prin refractaritate ridicată (peste 3000 ° C), stabilitate termică ridicată și constanță de volum. Nu există practic nicio deformare sub sarcină la temperaturi ridicate. Refractarele de cocs nu sunt umezite de zguri, prin urmare nu sunt distruse de acestea, au o conductivitate termică și electrică ridicată. Principalul dezavantaj al produselor din carbon este oxidarea rapidă, astfel încât acestea pot fi utilizate numai în atmosferă reducătoare sau sub un strat de alte materiale refractare.

Produsele cilindrice sunt folosite ca electrozi în cuptoarele cu arc.

Grafit apare în mod natural și se obține artificial prin încălzirea antracitului sau cocsului de petrol în cuptoare electrice la o temperatură de 2300°C.
aliaje. Sarcina pentru producerea lor este alcătuită din 30-35% fulgi de grafit, 30-45% argilă refractară și 30-40% argilă refractară. Creuzetele sunt turnate în forme de ipsos sau metal, uscate cu grijă și arse în atmosferă reducătoare în capsule speciale umplute cu cărbune la o temperatură de 700-900° C. Înainte de utilizare, creuzetele trebuie calcinate la o temperatură de 1200° C până la îndepărtați umezeala higroscopică. Refractaritatea produselor din grafit este de aproximativ 2000 ° C. Ele nu se deformează sub sarcină până la o temperatură de 2000 ° C, se caracterizează printr-un volum constant (se observă doar o ușoară expansiune la încălzire). Produsele din grafit sunt neutre și au rezistență mare la zgură, dar la temperaturi ridicate carbonul interacționează atât cu zgura acide, cât și cu cele bazice, reduce oxizii și se oxidează. Prin urmare, creuzetele sunt corodate de zgură în principal la nivelul superior. O proprietate caracteristică a creuzetelor de grafit este conductivitatea termică și electrică ridicată, ceea ce determină utilizarea lor în cuptoarele cu creuzet cu inducție.

Electrozii de grafit utilizați în cuptoarele cu arc electric sunt fabricați prin grafitizarea electrozilor de carbon. Pentru a face acest lucru, un curent este trecut prin electrozii acoperiți cu cocs în cuptor, încălzindu-i la 2000 ° C. La această temperatură, are loc grafitizarea produselor de carbon.

Refractare cromit, crom-magnezit și magnezit-cromit

Cromit, sau minereu de fier cromat, în formă pură corespunde compusului chimic Cr 2 O 3 FeO la un conţinut de 67,9% Cr 2 O 3 şi 32,1% FeO. În plus, conține întotdeauna o anumită cantitate de impurități, în principal MgO, Al 2 O 3 , SiO 2 etc. Fiind cel mai valoros minereu pentru producerea cromului, minereul de crom de fier este folosit și ca material refractar. Schema de producere a produselor cu cromit este în esență aceeași ca și pentru produsele cu magnezit. În timpul arderii produselor cu cromit, ca urmare a reacțiilor dintre cromit și alți oxizi refractari, se formează forsterit, spinele foarte refractare și alți compuși, ceea ce crește proprietăți refractare produse. Principalele proprietăți ale produselor cu cromit sunt următoarele: refractaritate relativ ridicată (~ 1850 ° C), dar temperatură scăzută de debut a deformării (~ 1470 ° C), rezistență la căldură care nu depășește 20 de cicluri de căldură a aerului, rezistență bună atât la acizi, cât și la zguri de bază, dar sunt distruse cu formarea ferocromului în atmosferă reducătoare.

Refractarele crom-magnezit sunt realizate din cromit și magnezit metalurgic, cu un conținut de sarcină de 50-60% cromit și 40-50% pulbere metalurgică.

magnezit-cromit refractarele au in sarcina 25-30% cromit si 65-70% magnezit. Creșterea conținutului de magnezit crește temperatura de început de deformare și rezistența la căldură a produselor. Schema de fabricație a produselor cu cromagiezit și magnezit-cromit este similară cu schema de fabricație a produselor cu magnezit.

Principalele proprietăți ale produselor din crom-magnezit sunt refractaritatea ridicată (~ 1950 ° C), temperatura relativ scăzută de debut a deformării (1450-1530 ° C), rezistența scăzută la căldură, porozitatea relativ mare, rezistența ridicată la acțiunea bazică și zguri acide. Proprietățile materialelor refractare magnezit-cromit sunt determinate de compoziția granulometrică a încărcăturii, presiunea în timpul presării produselor și temperatura de ardere.

Proprietățile produselor dintr-un amestec format din fracții fine, realizate prin presare la o presiune de 80-130 MPa și arse la o temperatură de 1500-1600°C, sunt aceleași cu cele ale crom-magnezitului, cu o temperatură ceva mai ridicată. de debutul deformarii si rezistenta la caldura semnificativ mai mare. magnezit-cromit
Produsele de înaltă densitate, pentru care încărcătura este alcătuită din magnezită sinterizată fin măcinată și fracțiuni mari de cromit, sunt presate la o presiune de cel puțin 130 MPa și arse la o temperatură de 1700-1750 ° C. Principalele proprietăți ale unui astfel de produsele sunt refractare (~ 2000 ° C) și rezistență la căldură și densitate mare (porozitate scăzută), ceea ce crește durata de viață a acestor produse de 1,5 ori.

Produsele de crom-magnezit și magnezit-cromit sunt utilizate pentru așezarea pereților și bolților cuptoarelor de înaltă temperatură - arc, încălzire și topire.

Refractare forsterite și talc

Refractarele forsterite sunt materiale a căror componentă principală este component chimic- forsterit 2MgO SiO 2 . Materiile prime pentru fabricarea refractarelor forsterite sunt roci de silicat de magneziu - olivinite, slivinite, serpentinite etc. La fabricarea refractarelor, MgO se adauga la sarcina pentru a transforma silicatii de magneziu fuzibili in forsterit, iar oxizii de fier in ferita de magneziu. Un exces de MgO în sarcină crește rezistența la zgură a produselor și accelerează formarea unui ciob. Sarcina este formată din fracții fine ale componentelor (<0,5 мм). В качестве связки добавляют сульфатно-спиртовую барду или патоку. Процесс изготовления такой же, как и при изго­товлении магнезиальных огнеупоров. Форстеритовые изделия обла­дают высокой огнеупорностью (1830-1880° С) и температурой начала деформации под нагрузкой (1580-1620° С). Термическая стойкость невысока (14 воздушных теплосмен) и соответствует тер­мической стойкости магнезитовых изделий, но коэффициент тепло­проводности их значительно ниже. По химической стойкости они являются слабоосновными. В изделиях возможно структурное рас­трескивание при поглощении окислов железа. Форстеритовые изде­лия, обладающие сравнительно высокими рабочими характеристика­ми, могут во многих случаях заменить магнезитовые.

Componenta principală a talcului este silicatul de magnezie (3MgO×4SiO 2 H 2 O). Talcul natural are o structură cristalină și este de culoare gri deschis și poate fi ușor prelucrat. Produsele refractare sunt tăiate din piatră de talc și arse la o temperatură de 1000-1300 ° C, iar atunci când sunt încălzite la 900 ° C, talcul se descompune:

3MgO 4SiO 2 H 2 O \u003d 3MgSiO 3 + SiO 2 + H2O.

Siliciul este eliberat în principal sub formă de cristobalit. Formarea cristobalitului, care are o densitate scăzută, previne contracția în timpul arderii. Prin urmare, volumul produselor de talc aproape nu se schimbă atunci când sunt încălzite. Produsele de talc sunt bine rezistente la acțiunea zgurii feruginoase și a oxidului de fier, au rezistență ridicată la căldură, temperatură scăzută de debut a deformării (1350-1400°C), iar peste această temperatură deformarea are loc rapid și brusc.

În metalurgia neferoasă, produsele de talc sunt folosite pentru căptușirea cuptoarelor reverberative de topire a cuprului până la gaura de zgură.

Refractare dolomitice

Refractarele dolomite sunt fabricate din dolomit mineral, care în forma sa pură este o sare dublu carbonat de magneziu și calciu (MgCO 3 CaCO 3). Dolomita naturală conține, de asemenea, SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 și alte impurități. Dolomiții care conțin mai puțin de 4% impurități sunt utilizați în metalurgie. Refractarele dolomitice sunt utilizate atât sub formă de pulbere metalurgică arsă, cât și sub formă de produse pe bucată. Ca urmare a arderii materiilor prime dolomite la o temperatură de 850 ° C, se obține dolomit caustic.

O caracteristică a produselor cu dolomit este imposibilitatea de a arde „strâns”, deoarece doar MgO, care formează periclază în timpul arderii, își pierde practic capacitatea de hidratare. Oxidul de calciu liber CaO după ardere poate fi hidratat. Prin urmare, dolomita arsă poate fi depozitată doar în interior și nu mai mult de 2-2,5 luni. Arderea „strânsă” a dolomitei și sinterizarea acesteia cu pierderea capacității de hidratare sunt realizabile numai datorită impurităților de flux care leagă oxidul de calciu activ. Cele mai bune rezultate se obțin prin introducerea de silice în amestec, care formează silicatul tricalcic 3CaO SiO 2 cu CaO. Pentru a stabiliza 3CaO SiO 2 i se adaugă compuși P 2 O 3 și B 2 O 3. Din amestec se presează brichetele, care se ard până la sinterizare. Dupa ardere se obtine clincherul format din periclaza, silicat tricalcic, oxid de calciu cristalin, ferita de calciu (2Fe 2 O 3 CaO) si sticla. Clinarul zdrobit este turnat în produse sub presiune de 50-60 MPa, care, după uscare, sunt arse la o temperatură de aproximativ 1550 ° C. Produsele arse sunt rezistente la apă și pot fi depozitate pentru o perioadă lungă de timp.

De asemenea, este cunoscută producția de produse din rășină dolomită, care pot fi folosite atât arse, cât și ne-arse. Pentru fabricarea unor astfel de produse se folosește dolomit ars, zdrobit până la o dimensiune a granulelor mai mică de 8 mm. Liantul este rășină deshidratată, constând din 60-70% smoală și 40-30% ulei antracen. Masele se amestecă la o temperatură de 50-100° C. Masa preparată este presată și arsă la o temperatură de 1000-1100° C în mediu reducător. Deoarece în aceste produse MgO și CaO rămân în cea mai mare parte în stare liberă și sunt capabile de hidratare, produsele din rășină dolomită sunt rezistente la apă și pot fi distruse în timpul depozitării pe termen lung. Același lucru este valabil și pentru produsele din dolomită rășinoasă care nu se arde.

Produsele impermeabile Dolomite au o rezistență la foc destul de mare (1780-1800 ° C), dar o temperatură scăzută de debut a deformării (1540-1550 ° C), sunt rezistente la acțiunea zgurii de bază și au rezistență ridicată la temperaturi ridicate . Coeficientul lor de conductivitate termică este de aproape trei ori mai mic decât coeficientul de conductivitate termică al produselor de magnezită. Produsele din rășină-dolomit se caracterizează printr-o bună rezistență la acțiunea zgurii bazice, o temperatură ridicată de debut a deformării și o stabilitate termică suficient de ridicată.

Refractarele dolomitice, ca și cele refractare de magnezit, sunt utilizate sub formă de pulbere metalurgică pentru placarea dură a vetrelor și a produselor din construcția cuptoarelor.

Refractare de magnezit

Refractarele de magnezit sunt refractare care conțin 90% sau mai mult MgO. Materia prima pentru producerea refractarelor de magnezit este minerala magnezita MgCO 3 sau oxid de magneziu hidrat Mg(OH) 2 obtinut din apa de mare. Magnezitul se găsește în natură sub formă amorfă și ca o sabie cristalină de magnezit. Magnezitul amorf este aproape pur carbonat de magneziu, cristalinul conține impurități sub formă de CaCO 3 , FeCO 3 , Al 2 O 3 , SiO 2 și altele.Conținutul de FeCO 3 în magnezit ajunge la 8%, iar fierul în timpul arderii acționează ca un mineralizator. .

Depozitele de magnezit cristalin sunt situate în URSS în Uralul de Sud, lângă stația Satka. În unele țări care nu au zăcăminte de magnezit, extracția sărurilor de magneziu din apa de mare și producerea de oxid de magneziu hidrat prin precipitații sunt organizate în funcție de reacții:

MgCl2 + Ca (OH)2 \u003d Mg (OH)2 + CaCl2;
MgSO 4 + Ca (OH) 2 \u003d Mg (OH) 2 + CaSO 4.

Magnezitul după exploatare este ars la o temperatură de 800-900 ° C pentru îndepărtarea completă a CO 2 și, eventual, sinterizarea mai completă:

MgCO 3 \u003d MgO + CO 2 - 117780 kJ.

MgO calcinat rezultat, numit magnezit caustic, capabil să hidrateze și să reabsorbă CO 2 . Prin urmare, magnezitul caustic nu este folosit ca materie primă pentru fabricarea materialelor refractare, ci este folosit ca liant, deoarece are proprietăți bune de cimentare.
Pentru a obține un material rezistent la apă și C 0 2, magnezitul trebuie ars până la sinterizarea completă („strâns”) la o temperatură nu mai mică de 1600 ° C. În acest caz, MgO cristalizează sub formă de periclază - o modificare a magnezitului care este mult mai rezistent la apă și CO2.

Magnezitul sinterizat servește ca materie primă pentru producția de pulbere metalurgică și magnezit topit. În primul caz, turta de magnezit este zdrobită până la o dimensiune a granulelor de 5 mm până la praf fin și cernută cu separare în fracțiuni. În această formă, se numește pulbere metalurgică.

Pentru a obține magnezitul topit, sinterul acestuia este topit în cuptoare cu arc electric. Magnezitul cristalin grosier fără impurități se formează din topitură la răcire. Magnezitul fuzionat conține 95% sau mai mult MgO. Din topituri se realizeaza grinzi turnate si caramizi care au o densitate mare si rezistenta la zgura. Pentru fabricarea produselor prin turnare sau umplutură, magnezitul topit este zdrobit și cernut cu o clasificare în fracțiuni.

La fabricarea produselor de magnezită din pulbere metalurgică sau magnezit topit zdrobit, se realizează o încărcătură cu o anumită compoziție granulometrică. Deoarece magnezitul ars nu are plasticitate, la încărcătură se adaugă un liant, care este folosit ca ghiveci de sulfat-alcool, argilă măcinată fin (nu mai mult de 2%) sau magnezit caustic. Masa este umezită până la 3-5% conținut de umiditate, bine amestecată și plasată într-un depozit special timp de 4-5 zile pentru învechire. În acest caz, are loc o oarecare hidratare a particulelor asemănătoare prafului, ceea ce conferă masei o plasticitate mai mare.

Produsele de magnezit sunt turnate pe prese hidraulice sub o presiune de minim 90 MPa, iar cu cât presiunea de presare este mai mare, cu atât produsele sunt mai dense și mai rezistente la căldură. După uscare, în timpul căreia are loc o creștere a rezistenței mecanice datorită trecerii hidroxidului de magneziu coloidal la cristalin, produsele sunt arse la o temperatură de 1600 ° C timp de 6-7 zile.

Alături de produsele de magnezită arse, se mai folosesc și produse nearmate. În fabricarea lor, la pulberea metalurgică se adaugă minereu de fier de crom și un liant - bard sulfat-alcool, melasă etc., cu o dimensiune a granulelor de până la 2-3 mm. Produsele nearnești sunt presate sub presiune până la 100 MPa. După uscare la o temperatură de 200-300 ° C, produsele capătă o rezistență mecanică suficientă fără ardere ulterioară.

Produsele de magnezit au o refractaritate foarte mare (peste 2000°C), sunt rezistente la actiunea zgurii bazice, dar la temperaturi ridicate sunt distruse de oxidul de fier, carbonul si carburile metalelor grele, si nu sunt foarte rezistente la vaporii de apa. Produsele de magnezit au o conductivitate termică ridicată, dar cu o creștere
temperatura scade. Temperatura de început a deformării este relativ scăzută (1500-1600 ° C), totuși, odată cu creșterea temperaturii de ardere și scăderea cantității de impurități, aceasta poate fi crescută.

Un mare dezavantaj al produselor cu magnezit este stabilitatea lor termică scăzută - produsele pot rezista doar la 4-9 cicluri de căldură a aerului, astfel încât cuptoarele cu căptușeală cu magnezită trebuie încălzite și răcite foarte lent. Rezistența scăzută la căldură a produselor de magnezit se datorează diferenței de coeficienți de expansiune liniară a liantului de periclază și monticellită. Înlocuirea liantului de monticellită cu unul aluminos face posibilă obținerea de produse magnezitice rezistente la căldură, deoarece coeficienții de dilatare liniară a periclazei și spinelului aluminos (MgO Al 2 O 3) sunt apropiați. Aceste produse au un factor de linie mai mic
expansiune și rezistență la căldură, de 20 de ori mai mare decât rezistența la căldură a produselor convenționale. Pentru a obține produse de magnezit dense și de mare densitate, se adaugă suplimentar la încărcătură 3% TiO 2, ceea ce crește densitatea cupei. Porozitatea aparentă a acestor produse este de 10-15%.

Produsele cu o temperatură ridicată de început de deformare pot fi obținute prin înlocuirea liantului de monticellită cu forsterită (2MgO SiO 2). În produsele dintr-o încărcătură, în care 10-15% nisip de cuarț sau alte materiale silicioase și 5% magnezit caustic sunt introduse în 80-85% din pulberea metalurgică, după ardere, se conține 8-10% silice, care crește temperatura de începere a înmuierei la 1600-1630 ° C, dar rezistența lor la căldură este scăzută.

Produsele realizate din magnezit topit se disting printr-o temperatură ridicată a debutului deformării (1660°C), porozitate scăzută și rezistență semnificativă la căldură, dar costul lor este ridicat și, prin urmare, utilizarea lor este limitată.

Principala aplicație a refractarelor de magnezit în metalurgia neferoasă este așezarea pereților și a vetrei cuptoarelor de topire mixer. Pulberea metalurgică este utilizată pentru sudarea pe vatră.

Refractare cu conținut ridicat de alumină

Refractarele care conțin mai mult de 45% Al 2 O 3 sunt numite alumină ridicată. Pentru fabricarea lor, minerale din grupa silimanitelor (cianită, andaluzită, aluminosilicați care conțin silimanit de tip Al 2 O 3 SiO 2), hidrați de alumină (hidrgilită Al 2 O 3 3H 2 O, bauxită Al 2 O 3 nH 2 O, diasporă). Al 2 O 3 H 2 O) și materii prime artificiale - alumină tehnică și electrocorindon. Alumina tehnică, care este un produs al prelucrării chimice a bauxitelor cu calcinare ulterioară la o temperatură de 1000-1200 ° C, conține mai mult de 90% Al 2 O 3 . Electrocorindonul se obține prin topirea materialelor care conțin Al 2 O 3 în cuptoare electrice, urmată de purificarea din
impurităţi.

Principalele faze cristaline ale refractarelor cu conținut ridicat de alumină sunt mulitul și corindonul. Când conținutul în materie primă este mai mic de 72% Al 2 O 3, singura fază solidă stabilă este mulita (3Al 2 O 3 × 2SiO 2). Tot excesul de siliciu și impuritățile formează o substanță vitroasă, care se transformă într-un lichid la temperaturi ridicate. Odată cu creșterea conținutului de Al 2 O 3, apare o altă fază solidă stabilă - corindonul. În același timp, are loc o creștere a conținutului de faza solidă (vezi Fig. 88) și o scădere a conținutului de lichid, ceea ce duce la o creștere a refractarității produselor.

Există două moduri de a produce produse cu conținut ridicat de alumină: turnare urmată de ardere (produse sinterizate) și turnare în topitură (produse turnate).

La formarea produselor sinterizate, se folosește grog cu conținut ridicat de alumină ars la 1500-1600 ° C. Ca liant sunt folosite cele mai pure argile refractare și caolini sau substanțe organice care leagă temporar (de exemplu, parafină) care se ard în timpul arderii. Produsele pe bază de liant organic au un punct de înmuiere mai mare. După turnare și uscare, produsele sunt arse la o temperatură de 1600-1650 ° C

Densitatea produselor sinterizate este semnificativ crescută, iar temperatura de sinterizare este redusă la 1500 ° C când se introduce 2-3% TiO2 în masa de turnare.

Produsele turnate sunt realizate din topituri obținute prin topirea materiilor prime în cuptoare cu arc. Taxa pentru fabricarea produselor turnate de mullit este alcătuită dintr-un mineral din grupa sillimanitelor, cocs și resturi de oțel. Când sarcina este topită, se formează mulită conform reacției 3(Al 2 O 3 SiO 2) + Fe + 2C = FeSi + 3Al 2 O 3 × 2SiO 2 + 2CO.

Mulita topită turnată în forme speciale se răcește foarte lent (în decurs de 4-10 zile), ceea ce ameliorează tensiunile interne din produse, apoi este măcinată la dimensiunea dorită.

Produsele cu conținut ridicat de alumină au refractaritate ridicată (1770-1920°C), rezistență bună la zgură, rezistență mecanică ridicată, densitate mare, conductivitate termică ridicată și rezistență la căldură. Produsele din corindon au o temperatură ridicată de început de deformare.

Produsele turnate cu conținut ridicat de alumină au rezistență mecanică și rezistență la zgură foarte ridicate cu orice compoziție de zgură, dar sunt susceptibile la fisurare la temperaturi ridicate.

Argilă de foc și produse din argilă de foc

Șamota - material refractar aluminosilicat - este o masă de argilă refractară sau caolin ars la un volum constant care și-a pierdut plasticitatea. Argila este produsul distrugerii anumitor roci, în principal granit, gneis, porfir. Aluminosilicatul apos rezultat Al 2 O 3 · 2SiO 2 · 2H 2 O, numit caolinit, este constituentul principal al argilelor refractare și caolinilor. Caolinii conțin mai puține impurități decât argilele refractare, așa că sunt folosiți pentru a face produse mai bune.

Cele mai importante proprietăți ale argilelor sunt plasticitatea, capacitatea de legare și capacitatea de sinterizare.

Plasticitate numită capacitatea argilei umezite în stare de pastă de a lua o formă dată, care nu se schimbă după oprirea presiunii și îndepărtarea apei. În funcție de plasticitate, se disting argilele plastice (grase) și slabe.

Capacitate de legare- capacitatea argilei cu adăugarea unei anumite cantități de material non-plastic în stare uscată de a da un material durabil. Argilele din plastic au o capacitate de legare mai mare decât cele slabe.

Apa din argile este conținută sub formă de apă higroscopică, de amestec și legată chimic. Higroscopic numită apă, pe care argila o absoarbe din mediu. Argila uscată la aer conține întotdeauna apă higroscopică. Amestecarea apei- aceasta este cantitatea de apă adăugată, care corespunde plasticității optime a argilei. Apă legată chimic se găsește în principal în caoliniți.

În timpul uscării, din cauza pierderii parțiale de apă, amestecul produselor argiloase refractare scade în volum cu 12-15% pentru argilele slabe și cu 25-30% pentru cele grase. Când argila este încălzită la 150 ° C, resturile de apă de amestec și apă higroscopică sunt îndepărtate. Odată cu încălzirea suplimentară în intervalul de temperatură de 450-650 ° C, apa legată chimic este eliberată și plasticitatea se pierde complet. Încălzirea peste 930 ° C este însoțită de formarea mulitei, în timp ce are loc o contracție la foc, care este ireversibilă.

Aglomerare- capacitatea argilelor la anumite temperaturi de ardere de a forma un ciob dens, durabil, numit argila refractara. Argila de foc nu se micșorează și are rezistență mecanică ridicată, rezistență la zgură, rezistență chimică.

Refractaritatea argilelor depinde în principal de compoziția lor și se află în intervalul 1580-1770 ° C. În fig. 88 este o diagramă de stare a sistemului SiO2-Al2O3, care arată că creșterea conținutului de alumină peste compoziția eutectică crește refractaritatea. Toate impuritățile reduc rezistența la foc a argilei. Alcalii K 2 O și Na 2 O determină o scădere deosebit de puternică a refractarității, prin urmare conținutul lor în argile peste 1% este nedorit.

În funcție de raportul dintre Al 2 O 3 și SiO 2 în compoziția argilelor, se obțin refractare semiacide, argile refractare sau cu conținut ridicat de alumină.

Produse de șamotă, cele mai utilizate în construcția cuptoarelor metalurgice, sunt realizate dintr-un amestec de pulbere de argilă refractară plastică nearsă și șamotă măcinată ca componentă slabă. Prezența argilei de foc în încărcătură reduce contracția și crăparea produsului atunci când este încălzit. Producția de produse din argilă refractă include producția de argilă refractă, prepararea argilei plastice și fabricarea produselor din amestecul acestora.

Procesul de obținere a argilei de foc constă în arderea argilei pentru argilă la o temperatură de 1300-1400 ° C. După ardere, argila este supusă mai întâi la zdrobire grosieră, apoi la măcinare fină. Șamota măcinată se cerne cu separare în fracții în funcție de mărimea boabelor.

Prepararea argilei refractare constă în curățarea acesteia de impuritățile mecanice și uscarea în butoaie de uscare. Argila uscată este măcinată în mori cu bile.

Există două moduri de fabricare a produselor - turnarea plasticului și presarea semi-uscă. La turnare din plastic Produsele de argilă refractară cu o anumită compoziție granulometrică sunt amestecate cu argilă într-un mixer uscat, iar pentru produsele de argilă refractară obișnuită, amestecul este alcătuit din 50-60% argilă refractară și 50-40% argilă refractară. După amestecarea uscată, masa este trimisă într-un mixer umed, umezit la 16-24% (masă uscată), și cu argile uleioase și altele. Produsele sunt turnate pe prese sub presiune de 1500-2000 kPa.

La presare semi-uscată produse, conținutul de umiditate al masei presate este mult mai mic de 6-9%. Raportul dintre șamotă și argilă se ia la fel ca în turnarea plasticului, dar o parte din argila plastică este preamestecată cu apă pentru a forma o suspensie cu care boabele de șamotă sunt umezite. Șamota umezită cu slip și argila rămasă se alimentează pentru amestecare (când se adaugă șamota în șamotă se obține o bună învăluire a boabelor de șamotă cu argilă). Odată cu alunecarea, toată apa de amestecare necesară este introdusă în masă. Masa semi-uscata este presata pe prese mecanice sub o presiune de 10-60 MPa. Metoda de presare semi-uscă a devenit larg răspândită, deoarece produsele au o contracție mai mică în timpul uscării și arderii (aproximativ 2-3%) și sunt mai dense, puternice mecanic și rezistente la căldură. Cu toate acestea, este dificil să se producă produse de formă complexă și masivă prin metoda presarii semi-uscate. Avantajul turnării plasticului este costul relativ scăzut, în special în fabricarea produselor de formă complexă.

Produsele turnate sau presate sunt uscate. În timpul procesului de uscare, cea mai mare parte a apei de amestecare este îndepărtată și, în același timp, volumul produsului scade (se produce contracția). Pentru a preveni deformarea și crăparea produsului, uscarea se efectuează cu încălzire graduală și uniformă. De obicei, uscarea se efectuează în dispozitive speciale la o temperatură de 110-120 ° C.

După uscare, argila refractară brută cu un conținut de umiditate de 3-5% trece la ardere, ceea ce este necesar pentru a transforma toată argila care face parte din argila refractără brută în argilă refractară. În prima perioadă de ardere, prin ridicarea lent a temperaturii la 200°C (cu o viteză de 5°C/min), restul de apă de amestecare și umiditatea higroscopică sunt îndepărtate. În a doua perioadă, când temperatura crește de la 200 la 900°C, se eliberează apă legată chimic. Apoi, temperatura este ridicată la 1350°C cu o rată de 10-12°C pe minut. În această perioadă au loc formarea mulitei și procese complexe de formare a silicaților de fier, a metalelor alcaline și a altor compuși. După ardere, temperatura scade încet la 40-50°C.

Proprietățile comune ale produselor din argilă refractară sunt refractaritatea scăzută (1610-1730°C în funcție de clasă), temperatura relativ scăzută de debut a deformării sub sarcină (1200-1400°C), porozitatea aparentă crescută (13-28%), relativ stabilitate termică ridicată, conductivitate termică scăzută, rezistență bună la zguri acide (cu un conținut ridicat de SiO 2 ) și bazice (cu un conținut ridicat de Al 2 O 3 ), rezistență ridicată la uzură și cost redus. Principalele caracteristici ale produselor din argilă refractă sunt prezentate în Anexa IV.

Varietățile de produse de șamotă includ produse multi-șamotă, non-șamotă, caolin și semiacide. Produsele multi-fireclay sunt realizate dintr-o încărcătură cu un conținut ridicat de argilă refractară 80-95% și 20-5% argilă refractară liant. Compoziția granulometrică a argilei refractabile este selectată astfel încât să se obțină cea mai densă împachetare de boabe. Argila se adaugă sub formă de slip. Pentru a crește capacitatea de legare a argilei, în încărcătură se introduc aditivi adezivi (reține de sulfit-alcool aproximativ 0,4%). Presiunea în timpul turnării este de 40-50 MPa. Uscarea aproape nu este necesară. Arderea se efectuează conform programului obișnuit pentru argilă. Temperatura de ardere este de 1400 ° C. Produsele din materiale refractare multișamotă se disting prin rezistență mecanică ridicată la compresiune, porozitate scăzută, rezistență termică ridicată (până la 100 sau mai multe cicluri termice), contracție scăzută și, prin urmare, precizie dimensională și de formă ridicată.

Produse fără șamotă, în care grog este înlocuit cu argile sulfatice uscate, au porozitate scăzută, rezistență mecanică ridicată și stabilitate termică. Produsele fără șamotă se obțin prin presare semi-uscă.

Produse cu caolin sunt realizate dintr-un amestec format din 70% caolin precalcinat la temperatura de 1400°C, 15% caolin brut si 15% argila plastică refractară. Sunt produse prin presare semi-uscată la o presiune de 40-60 MPa. Temperatura de ardere este de 1450-1500 ° C. În comparație cu produsele caolin din argilă refractă, acestea au refractaritate mai mare, temperatură de deformare mai mare sub sarcină, precum și stabilitate termică și rezistență la zgură mai mare.

Produse semiacide in alcatuirea lor sunt intermediare intre dinas si samota. Sunt fabricate din argile sau caolini slabi sau slabi artificial si contin 15-30% Al 2 O 3 si cel putin 65% SiO 2 . Deoarece argila se micșorează în timpul arderii, iar siliciul crește în volum, la un anumit raport cantitativ de argilă și silice, este posibil să se obțină produse care practic nu își schimbă dimensiunile în timpul încălzirii prelungite. Produsele semi-acide au o rezistență la foc apropiată de cea a argilei refractabile, rezistență redusă la căldură, dar o temperatură crescută de debut a înmuierii sub sarcină și contracție scăzută. Caolinul crește stabilitatea termică a refractarelor semiacide. Produsele semiacide au porozitate relativ scăzută.

Dinas refractare

Dinas este un material refractar realizat din roci de cuarț sau cuarț și care conține cel puțin 93% SiO 2 .

Silicea poate exista într-o formă amorfă și șapte modificări cristaline, care, având aceeași compoziție chimică, diferă unele de altele prin unele proprietăți (forma cristalului, densitatea, indicele de refracție etc.). Modificările cristaline ale silicei sunt denumite cristale naturale: cuarț, tridimit și cristobalit, fiecare dintre formele principale fiind subdivizată într-o fază α, β și γ.

În natură, β-quartz este cel mai comun. Apare independent sub denumirea de „cuart” și ca parte integrantă a multor roci: granite, gneisuri, gresii etc. Când este încălzită, siliciul trece de la o modificare la alta. Transformările SiO 2 pot avea loc în două moduri, care sunt esențial diferite unele de altele. Prima include transformări între diverse modificări în cadrul principalelor forme de silice: cuarț, tridimit și cristobalit (Fig. 87). Aceste transformări sunt reversibile și au loc rapid.

Al doilea grup include transformări între principalele forme de silice - astfel de transformări apar foarte lent, iar transformările cuarțului în tridimit sau cristobalit sunt practic ireversibile.

Viteza transformărilor cu mișcare lentă crește odată cu creșterea temperaturii, creșterea fineței și, de asemenea, în prezența mineralizatorilor (fluxuri). În producția de dinas, acestea sunt var și substanțe care conțin oxid feros. În procesul de prăjire dinas, CaO și FeO formează silicați fuzibili cu silice, care dizolvă siliciul la temperaturi ridicate. Siliciul cristalizează dintr-o soluție suprasaturată sub forma modificării care este mai puțin solubilă la temperatura de cristalizare.

Deoarece modificările kermnezem au densități diferite, volumele se modifică în timpul transformărilor (vezi Fig. 87).

Gradul de tranziție al cuarțului la tridimit și cristobalit poate fi judecat după densitatea articolelor arse. Cu cât densitatea este mai mică, cu atât tranziția este mai completă. La ardere, este de dorit să se transforme cât mai mult cuarțul în tridimit, care are o modificare mai mică a volumului la răcire. Dacă așezați o sobă din cărămidă ușor arsă, în care cuarțul nu s-a transformat în cristobalit sau tridimit, atunci aceste transformări vor avea loc în zidărie atunci când soba este încălzită. În acest caz, volumul cărămizilor va crește semnificativ, iar zidăria se poate prăbuși. Produsele Dinas, în care în timpul arderii cea mai mare parte a cuarțului transformat în tridimit sau cristobalit, se numesc tridimitizate sau tridimit-cristobalit.

Materia prima pentru producerea dinaselor este cuarzitele care contin cel putin 95% SiO 2 . Cuarțitele constau din granule mici și microscopice de cuarț cimentate cu silice cu o cantitate mică de impurități ale altor compuși. Rezistența la foc a cuarțiților depinde de compoziția lor chimică și mineralogică, dar nu trebuie să fie mai mică de 1750 ° C.

După zdrobire și măcinare pe canale, cuarțitele sunt cernute în mai multe fracțiuni. Compoziția granulometrică a încărcăturii depinde de natura materiei prime, de metodele de prelucrare a acesteia și de scopul produselor. Dinas charge este alcătuită din boabe de cuarțit cu dimensiuni variind de la cea mai fină făină până la 5-6 mm. Pentru a lega boabele de cuarț în materia primă, precum și pentru a accelera transformarea cuarțului, se adaugă de obicei 1,5-3% var sub formă de lapte de var. Un amestec de cuarțite cu lapte de var este zdrobit de curele cu role. După turnare pe prese și uscare, materia primă este arsă în cuptoare tunel.

Tragerea lui Dinas este cea mai responsabilă operațiune. Creșterea temperaturii trebuie să fie uniformă și lentă, mai ales în punctele de tranziție ale cuarțului de la o modificare la alta. Odată cu o creștere rapidă a temperaturii, boabele de cuarț crapă, cărămida crește foarte mult în volum și se slăbește. În plus, cu cât temperatura crește mai repede, cu atât se formează mai puțină fază lichidă. Cu o cantitate suficientă de fază lichidă, umple spațiul dintre granulele de cuarț recristalizate și percepe tensiunile rezultate. Cu o cantitate insuficientă de fază lichidă are loc așa-numita transformare uscată a α-cuarțului în α-cristobalit, în timp ce materia primă se umflă și crapă din cauza creșterii puternice a volumului.

Temperatura maximă de ardere nu trebuie să depășească 1460 ° C, deoarece la o temperatură mai mare nu numai α-cuarțul, ci și α-tridimita este transformat în α-cristobalit. O cantitate mare de cristobalit în Dinas este nedorită, deoarece aceasta va schimba foarte mult volumul în timpul încălzirii și răcirii. La răcirea dinelor ars, trebuie avută grijă și, mai ales când siliciul se schimbă de la o modificare la alta. Condițiile de ardere a dinilor trebuie respectate și la încălzirea cuptoarelor.

Produsele Dinas se caracterizează printr-o refractaritate relativ scăzută (1710-1720°C), dar o temperatură ridicată de debut a deformării sub sarcină (1620-1660°C). Principalele caracteristici ale dinasului sunt prezentate în Anexa IV.

Tridimit-cristobalit dinas păstrează rezistența mecanică și nu își schimbă forma aproape până la punctul de topire. Prin urmare, cărămida de silice este utilizată pe scară largă în metalurgie, în special acolo unde este necesară o rezistență mecanică ridicată la temperaturi ridicate. Rezistența la căldură a dinas este foarte scăzută, nu mai mult de două cicluri termice, cu toate acestea, cu încălzire și răcire lentă, dinas este capabil să tolereze mai multe cicluri termice și, în același timp, să nu-și piardă rezistența mecanică.

În ceea ce privește rezistența chimică, dinasul este un refractar acid tipic. Modificarea dimensiunii la încălzirea unui dina bine ars, complet recristalizat este nesemnificativă. Dar, deoarece transformarea completă a cuarțului nu se realizează în fabricarea cărămizilor, are loc o ușoară creștere a volumului în timpul încălzirii repetate. Deci, atunci când este încălzită la 1450 ° C, modificarea dimensiunilor liniare ajunge la 1,6 - 2,1%, iar expansiunea ulterioară poate ajunge la 0,7%. Acest lucru ar trebui să fie luat în considerare la așezarea cuptorului, oferind rosturi de dilatare.

Refractarele Dinas sunt utilizate pe scară largă pentru așezarea acoperișurilor cuptoarelor de topire datorită lipsei lor de contracție suplimentară pe durata unei durate lungi de viață la temperaturi ridicate.

Dina de înaltă densitate cu un conținut de cel puțin 98% SiO 2 și o porozitate aparentă de aproximativ 10% este realizată din cuarțite pure cu conținut ridicat de silice, iar materia primă este supusă la presare puternică înainte de ardere. Dina de înaltă densitate are rezistență crescută la foc (până la 1740 ° C) și rezistență la căldură. Cu mai puțină porozitate, este mai rezistent la zgură. Se aplică pe căptușeala cuptoarelor de topire la temperatură înaltă. Electrodynas este apropiat ca caracteristici de dina de înaltă densitate. Este folosit pentru căptușirea bolților cuptoarelor electrice.

Soluția pentru cărămizi refractare trebuie frământată după anumite reguli, calitatea zidăriei depinde de aceasta. Construcția de sobe rusești, șeminee, grătare și altele rămâne unul dintre cele mai populare tipuri de construcție. Este imposibil să ne imaginăm fără utilizarea cărămizilor refractare (șamotă).

Cu o asemenea abundență de obiecte, nu există încă nicio alternativă la utilizarea cărămizilor din argilă. Acest material minunat este fabricat din așa-numita pulbere măcinată de argilă refractară, caolin și pulbere de argilă refractară. Rezultatul este un material cu proprietăți foarte interesante:

1. Rezistență crescută la temperaturi scăzute;
2. Imunitatea la acțiunea alcalinelor și acizilor agresivi;
3. Rezistă la încălzire până la 1500 de grade fără autodistrugere.

O astfel de performanță superioară necesită utilizarea unei soluții adezive adecvate având astfel de caracteristici.
Nu este surprinzător că argila de foc este folosită și pentru a prepara o astfel de soluție.

Substanța este obținută din argilă albă de caolin, care este supusă anterior unui tratament la temperatură ridicată. După aceea, materialul capătă caracteristicile unei pietre, este zdrobit, obținându-se argilă refractoasă. Descrierea argilei de șamotă. În magazine, argila de argilă se găsește sub formă de masă uscată de clădire, care se adaugă la diferite zidărie de construcție și mortare de ipsos.

Specificații și proprietăți. Când cumpărați acest material, ar trebui să vă uitați foarte atent la data de expirare. Acest lucru este important, deoarece argila de șamotă își pierde proprietățile în timpul depozitării pe termen lung. Amestecuri uscate sunt realizate din argilă refractară pentru prepararea mortarelor de tencuială și zidărie și pentru realizarea cărămizilor refractare. Argila de șamotă face ca soluția să fie foarte capricioasă. Constructorii neexperimentați se confruntă adesea cu mari probleme atunci când fac zidărie refractară: este destul de fragilă, iar tencuiala crapă și cade rău.

Pentru a evita astfel de probleme, argila caolin trebuie să-și recapete plasticitatea pierdută în timpul arderii. Acest lucru se poate face în două moduri: prin adăugarea de lipici special sau nisip obișnuit.

Pregătirea mortarului pentru așezarea cărămizilor de argilă

Așezarea cărămizilor refractare se realizează exclusiv cu utilizarea mortarului de nisip și lut și, în unele cazuri, fără acesta.
Pentru a pregăti soluția, puteți folosi atât amestecul gata preparat achiziționat din magazin, cât și să îl pregătiți singur. Așa-numitul mortar de argilă refractară este realizat sub formă de pulbere refractară uscată, măcinată fin. Acesta este un semifabricat gata preparat, care, atunci când se adaugă apă, după o amestecare minuțioasă, se transformă într-un amestec gata preparat pentru așezarea cărămizilor de argilă.

Nisipul cu o dimensiune a granulelor de cel mult 2,5 mm este potrivit pentru soluție.

Cu un mixer industrial, sau ceva asemănător, amestecul este adus la consistența smântânii de casă. După ce soluția este gata, se lasă să se fierbe timp de o oră, după care se amestecă din nou bine. Pentru a oferi amestecului o fortăreață, puteți adăuga puțin ciment Portland. Principalul criteriu pentru calitatea amestecului este apropierea caracteristicilor sale refractare față de caracteristicile identice ale cărămizilor refractare care vor fi așezate pe acesta.

Procedura nu este în mod fundamental diferită de prepararea tradițională a soluției. Sunt doar câțiva pași necesari. Argila măcinată trebuie înmuiată în apă timp de 3 zile, periodic trebuie amestecată. După aceea, lutul trebuie frecat printr-o sită, apoi trebuie adăugat nisipul cernut. Raportul ideal este 1 parte argilă la 6 părți nisip. Se amestecă componentele în stare uscată, apoi se adaugă apă.

În ciuda aparentei ușurințe de utilizare a mortarului de argilă, calitatea zidăriei care utilizează un astfel de mortar poate fi inacceptabilă în ceea ce privește contracția.

O alternativă la un mortar poate fi un amestec de zidărie pregătit de unul singur.

Înapoi la index

Mortar refractar de bricolaj

La prepararea soluției, este necesar să se țină cont cu strictețe de proporții.

Pentru pregătirea și așezarea mortarului refractar va fi necesar următorul set de materiale și unelte:

• argilă refractară măcinată;
• nisip argilos;
• apă;
• ciment;
• sare;
• lipici;
• găleată;
• sită;
• cuțit de chit;
• Master OK;
• nivelul clădirii;
• lamele;
• unghii;
• snur.

Apa trebuie adaugata putin cate putin pentru a nu sari peste etapa in care solutia ajunge la consistenta de smantana. Pentru ca mortarul pentru așezarea cărămizilor de argilă să fie mai durabil, este necesar să adăugați 100-150 de grame de sare într-o găleată de mortar gata făcut, o mână de ciment sau clei lichid.

Înapoi la index

Procedura de așezare a cărămizilor de argilă

Începutul procesului de zidărie ar trebui să fie un marcaj complet. Așa-numita așezare uscată va fi de un ajutor excelent, atunci când cărămizile sunt ridicate, ajustate între ele și se stabilește dimensiunea spațiului dintre cărămizi. La sfârșitul așezării uscate, cărămizile sunt îndepărtate în ordinea în care apar în așezarea de probă. Nu uitați că cusătura trebuie să fie închisă cu cărămida de sus, ceea ce va oferi zidăriei o mai mare fiabilitate. O atenție deosebită trebuie acordată calității îmbinării pentru a evita problemele după terminarea lucrărilor.

Calitatea preparării soluției afectează direct grosimea cusăturii zidăriei refractare. În consecință, cusăturile conform acestui indicator sunt împărțite în patru grupuri:

• Categoria 1 - grosimea rostului mai mică de 1 mm;
• Categoria 2 - cusătura este de 2 mm;
• Categoria 3 - cusătura este de 3 mm;
• Categoria 4 - cusătura este mai groasă de 3 mm.

Categoria zidăriei este determinată de condițiile de temperatură pentru utilizarea zidăriei. Cu cât temperatura planificată este mai mare, cu atât cusătura ar trebui să fie mai subțire și cu atât soluția este amestecată mai bine. Mijloace de verificare a calității zidăriei refractare. Primul pas este controlul categoriei cusăturii. Pentru a face acest lucru, utilizați o sondă specială cu o lățime de 15 mm și o grosime egală cu grosimea cusăturii. O astfel de sondă nu trebuie să pătrundă în cusătură la o adâncime mai mare de 20 mm.

Nici o zidărie nu este completă fără a lovi fiecare cărămidă cu mânerul unei mistrie. Acest lucru duce în cele din urmă la zidărie neuniformă. Defectul trebuie corectat în timp ce soluția este suficient de proaspătă. Pentru a asigura o așezare uniformă orizontală și aceeași lățime a cusăturilor, se folosesc șine de comandă. De ele este atașat un cordon subțire și durabil, care stabilește parametrii corecti de styling.

Fiecare strat următor este expus de-a lungul unui cordon întins pe unghii introduse într-o cusătură proaspătă. În fiecare etapă a procesului, ar trebui să monitorizați cu atenție uniformitatea distribuției mortarului între cărămizi. Distribuția neuniformă afectează semnificativ performanța zidăriei refractare. Ca și în cazul zidăriei convenționale, cărămida trebuie umezită abundent. În caz contrar, cărămida va aspira în mod activ apa din soluție, degradând astfel foarte mult performanța acesteia.

Cel mai bun rezultat va fi dacă cărămizile sunt ținute ceva timp într-un recipient cu apă înainte de așezare. Această procedură va curăța materialul de praf și îl va satura cu apă. Așezarea cărămizilor refractare folosind un mortar pregătit corespunzător nu este un proces ușor, dar dacă totul este făcut conform regulilor, aragazul sau șemineul dvs. vor mulțumi ochiul cu frumusețe și corpul cu căldură binecuvântată timp de mulți ani.

Mortar - un amestec zdrobit de materiale refractare de subțiere și legare, care, după amestecarea lor cu apă, servesc ca mortare refractare.

Mortarele, mortarele și acoperirile de protecție servesc ca materiale auxiliare, dar sunt importante și uneori decisive în îmbunătățirea rezistenței la uzură a căptușelii refractare în ansamblu.

Mortarele refractare sunt utilizate la așezarea structurilor refractare ale instalațiilor termice pentru a lega elementele sale individuale (de exemplu, cărămizi sau blocuri). Din punct de vedere al compoziției lor chimice și mineralogice, mortarele trebuie să corespundă materialelor refractare lipite.

Mortarele trebuie să fie suficient de refractare, să umple bine adânciturile, să netezească neregulile de pe cărămizi, să elibereze încet umiditatea către acestea din urmă, să creeze cusături subțiri, după ardere să aibă o porozitate mică, permeabilitate la gaz, să fie puternice, bine sinterizate cu cărămizi în timpul serviciului. Pentru a asigura durabilitatea zidăriei refractare în ansamblu, modificările volumetrice ale mortarului și cărămizii în funcțiune ar trebui să fie aceleași. Un mortar de înaltă calitate ar trebui să formeze o cusătură care diferă ușor ca rezistență de zidăria în sine. La uscarea zidăriei, în procesul de evaporare a apei din soluție, materialul cusăturii se micșorează. Odată cu contracția excesivă a aerului, în mortarul de uscare se formează fisuri și, prin urmare, legătura acestuia cu elementele de zidărie este redusă. Această circumstanță trebuie luată în considerare la proiectarea compozițiilor mortarelor și mortarelor. Componentele de contracție (argile) sunt introduse în ele în cantități posibil mai mici, dar suficiente pentru a asigura plasticitatea și o bună sinterizare a soluțiilor.

În procesul de lucrări de zidărie la temperaturi ridicate, apare o contracție (sau creștere) suplimentară. Contracția soluțiilor este oarecum mai mare decât contracția suplimentară a produselor. Tensiunile rezultate la interfața produs-soluție pot fi compensate prin deformarea plastică în soluție datorită formării unei faze lichide în aceasta. În acest caz, contracția soluției nu trebuie să depășească anumite limite stabilite prin practică.

Soluțiile constau de obicei din patru componente: masa inertă principală (agent de înclinare) sub formă de pulbere cu granulație fină, o componentă de plastic (liant), diverși aditivi care reglează proprietățile soluției și apă.

Uneori, așezarea se face uscată, adică cusăturile subțiri rămase după măcinarea produselor sunt acoperite cu un mortar - o pulbere din aceeași compoziție cu produsele (Fig. 22). Pulberile sunt realizate pe baza de produse refractare.

Tipul mortarului este determinat de tipul de produse pentru care este utilizat. Pe această bază, soluțiile sunt de obicei clasificate: argilă refractară, dinas, pentru blocuri de carbon etc.

Fiecare dintre aceste grupuri conține propriile caracteristici speciale de clasificare. De obicei, nu caracterizează o soluție, ci substanța solidă a acesteia - o pulbere constând din substanțe inerte și astringente - mortar.

Mortarele de aluminosilicat și dinas conțin de obicei 15-20 și, respectiv, 5-11% argilă liant. Pentru a crește plasticitatea, se introduc de la 0,08 la 0,18% carbon de sodă, iar pentru a reduce cantitatea de apă necesară amestecării, de la 0,07 la 0,15% alcool sulfit.

În funcţie de materia primă şi compoziție chimică di - mortar de pompă, sunt instalate următoarele mărci (GOST 5338-60):

MD1 - pentru cuptoare cu temperaturi de funcționare peste 1500°C;

MD2 - același, mai puțin de 1500 ° C. "

Orez. 22. Izolarea termică a acoperișului cuptorului

1- argilă de foc ușor; 2- pesmet dinas; 3-dinas

Compoziția granulelor de mortare trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

Pentru mortarele de aluminosilicat, în funcție de materia primă, compoziția chimică și a cerealelor, precum și de rezistența la foc (conform GOST 6137-61), se stabilesc următoarele grade:

BTl, VT2 - mortare cu conținut ridicat de alumină de măcinare fină; SHT1, 11ΙΤ2 - mortare de argilă refractară de măcinare fină; PT1 - mortare semiacide de măcinare fină; LLIK1, ШК.2, ШКЗ - mortare grosiere din argilă refractă; PYu, PK2 - mortare semiacide de măcinare grosieră.

Argila intaribila cu aer si mortarele fara argila contin aditivi care maresc rezistenta rosturilor pana in momentul sinterizarii. În acest caz, în mortar se introduce până la 15% sticlă lichidă și se adaugă 10% bauxită, hidrat de alumină sau alumină tehnică pentru a lega alcalii.

Compoziția granulației mortarelor de aluminosilicat este dată în Tabelul 24.

Compoziția granulometrică a mortarelor

În soluțiile de crom-magnezit și cromit, întărirea aerului este asigurată prin adăugarea de ciment periclazic, adică magnezit măcinat fin, puternic ars, amestecat cu o soluție apoasă de Mg SO4 sau alte săruri. Astfel de soluții sunt de obicei preparate imediat înainte de utilizare.

Caracteristicile mortarelor

Rezistenta la foc pana la amestecarea cu sticla lichida.

Mortarele de aluminosilicat de întărire cu aer pe un liant de aluminofosfat (a.f.s.) se obțin prin adăugarea a 3-5% hidrat de alumină și, respectiv, 10-15% acid fosforic. Cusături subțiri de mare rezistență se obțin din aceste soluții la temperaturi obișnuite și înalte. Pentru prepararea de. componentele de pornire folosesc aceleași echipamente ca și pentru obținerea pulberilor constitutive cu granulație fină în producția corespunzătoare de produse refractare. Mortarele de mortar se prepară în malaxoare mobile intermitente de mortar, imediat înainte de așezare. În tabel. 25 prezintă principalii indicatori ai unor mortare.

La testarea mortarelor, se determină compozițiile lor chimice și ale granulelor, consistența soluțiilor, capacitatea de reținere a apei, rezistența și permeabilitatea la gaz.

Mortarele sunt utilizate pentru așezarea căptușelii cuptoarelor industriale, oalelor, recuperatoarelor etc. Mortarele de întărire cu aer din argilă-alumină și argilă refractară sunt utilizate pentru așezarea furnalelor și a încălzitoarelor de aer. Dinas - pentru așezarea cuptoarelor de cocs. Mortarele de crom-magnezit de întărire cu aer sunt utilizate pentru așezarea principalelor materiale refractare în cuptoare de topire a oțelului și în alte cuptoare.

Dacă structura urmează să fie utilizată la temperaturi ridicate, se folosește mortar de cărămidă din argilă refractă pentru a o ține împreună. Această soluție este preparată într-un mod special și are și proprietăți refractare. Așezarea cărămizii refractare poate fi efectuată numai pe o soluție de nisip și lut sau fără soluție. O astfel de soluție poate fi achiziționată sub formă de amestec gata preparat și diluată pentru lucru. Acest material se numește mortar de argilă.

Cărămizile din argilă de înaltă calitate au o culoare uniformă și margini netede, fără ciobii.

Această pulbere este foarte fină și trebuie păstrată în locuri uscate până la preparare. Pentru a obține un mortar cu proprietăți speciale pentru așezarea cărămizilor refractare, pulberea se amestecă cu o anumită cantitate de apă și se amestecă bine folosind un burghiu cu duză sau un mixer special de construcție. De fiecare dată când se adaugă o cantitate strict definită de apă, dar amestecul finit trebuie să semene ca consistență cu smântâna. Prepararea completă a soluției este atinsă după 1-2 ore de perfuzie.

După aceea, soluția este din nou bine amestecată. Se recomandă adăugarea a 1/6 de ciment Portland pentru a crește rezistența mortarului, calculată în raport cu întreaga masă. Compoziția unei astfel de soluții ar trebui să fie cât mai apropiată de compoziția cărămizii de argilă în sine, în special în ceea ce privește rezistența la foc și rezistența la gaz. Deși mortarul îndeplinește toate aceste cerințe, acesta se micșorează foarte mult, chiar și atunci când este gătit conform tuturor regulilor. Prin urmare, în loc de pudră gata preparată, se recomandă să luați toate ingredientele necesare și să o pregătiți singur.

Mortar de zidărie: pregătirea ingredientelor

Pentru structurile care vor suferi în mod constant sarcini termice mari, mortarul de ciment obișnuit nu este potrivit. Pentru a așeza o sobă sau un șemineu, se folosește un amestec de nisip și lut, al cărui raport variază în funcție de conținutul de grăsime al argilei. Pentru a frământa independent o astfel de soluție, veți avea nevoie de:

• nisip argilos;
• argilă refractară măcinată;
• sita fina de constructie;
• sare;
• ciment;
• apă.

Adăugarea de ciment la o astfel de compoziție este opțională și se adaugă într-o cantitate mică. Amestecul trebuie să aibă o plasticitate ridicată, să nu aibă cocoloașe și să fie omogen. Acest lucru va oferi ulterior o legătură puternică între cărămizi, un astfel de amestec nu se va crăpa și nu se va micșora atunci când este uscat.

Dacă amestecul este pe bază de argilă uleioasă, poate fi uns bine pe cărămidă, iar cusătura folosindu-l va fi frumoasă și foarte subțire. Acest amestec nu este recomandat pentru utilizare la cuptor, deoarece contracția sa este foarte mare în timpul procesului de uscare. Dacă luați argilă slabă, amestecul nu se va micșora, dar nu va oferi rezistență în măsura necesară, deoarece se va sfărâma și se va crăpa.

Înapoi la index

Calitatea nisipului și a argilei

Pentru a pregăti soluția, trebuie să luați nisip curat și foarte fin.

Ei iau nisip foarte curat și cel mai fin, cel mai adesea este nisip de munte sau de râu, care este cernut printr-o sită fină pentru a exclude incluziunile de plante și pietricele. Prin atingere, numai specialiștii cu experiență pot determina ce este argila și dacă este potrivită pentru lucru. Dar pentru aceasta, există mai multe moduri care sunt potrivite pentru utilizare de către începători.

Pentru a-i determina calitatea, argila este pusă într-o găleată și umplută cu apă, apoi amestecată, astfel încât amestecul să semene ca consistență cu smântâna lichidă. Până când lutul s-a așezat pe fund, o scândură proaspăt rindeluită este coborâtă în găleată, luând-o înapoi, se uită la cât de mult lut s-a lipit de ea. Dacă stratul este mai mic de 1 mm, această argilă este slabă și trebuie amestecată cu argile mai grase. Dacă stratul este foarte gros, trebuie adăugat nisip. Argila cu plasticitate normală se va lipi de placă în mod neuniform și de aproximativ 2 mm grosime.

Cea mai lungă și mai fiabilă modalitate de a determina calitatea argilei va necesita împărțirea acesteia în 5 porții, fiecare cu un volum de 1 litru. Prima porție se amestecă cu apă. La al doilea se adaugă 1/10 de borcan de litru de nisip, 1/4 din borcan se pune în al treilea, 3/4 se pune în al patrulea, iar în ultimul se pune un borcan plin de nisip. Amestecând totul pregătit separat până când lutul se lipește de mâini, din fiecare amestec se modelează bile mici, rulând câteva dintre ele în prăjituri. Argila se usucă timp de aproximativ 10 zile într-o cameră uscată și fără curenti de aer. Potrivit pentru îmbinarea zidăriei este acel amestec, prăjiturile din care s-au crăpat cel mai puțin, iar bilele nu se sparg, căzând de la un metru înălțime pe podea.

Dacă nu aveți timp să așteptați 10 zile, puteți aranja un test puțin mai puțin precis al amestecului pentru rezistență. Bilele sunt așezate pe o suprafață plană și cu ajutorul unei plăci plane încep să fie ușor presate în jos cât mai uniform posibil. Bilele sfărâmate imediat sunt făcute din argilă slabă, dacă practic nu apar fisuri, lutul este uleios. Combinația este considerată normală și potrivită atunci când bilele sunt acoperite cu mici crăpături (în timpul compresiei) cu aproximativ o treime din dimensiunea lor.

Înapoi la index

Mortar de amestec pentru așezarea cărămizilor refractare

Această lucrare trebuie abordată în mod responsabil, deoarece cantitatea greșită de ingrediente sau o comandă de lucru ruptă poate interfera cu pregătirea unui mortar de calitate pentru zidărie. Argila refractară trebuie înmuiată în apă, astfel încât apa să o acopere complet, și lăsată în această stare la macerat pentru o perioadă de 12 până la 72 de ore. Este necesar să amestecați periodic argila înmuiată.

Argila înmuiată trebuie frecată bine printr-o sită.

Apoi lutul înmuiat pentru zidărie trebuie frecat printr-o sită, dimensiunea fiecărei celule nu depășește 3x3 mm. Nisipul uscat se cerne prin aceeași sită și se adaugă în argilă. Raportul dintre 1 parte argilă și 2 părți nisip este considerat ideal pentru zidărie. Argila și nisipul se amestecă bine până la omogenizare, după care se adaugă apă.

Pentru ca mortarul de zidărie să se dovedească a fi corect, trebuie turnată apă în el într-un flux subțire, amestecând continuu soluția. Nu mai turnați apă când masa capătă consistența unei smântână groasă. În această etapă, se recomandă adăugarea de sare în soluție. Proporțiile de adăugare la o găleată standard de soluție sunt 100-150 g. Cu sare, soluția capătă o rezistență mai mare. Pentru a întări, se adaugă ciment, se adaugă aproximativ jumătate de maestru într-o găleată de mortar. Și dacă este posibil, puteți amesteca mortarul pentru construirea pereților din cărămizi refractare cu sticlă lichidă.

Amestecul finit trebuie să alunece încet și uniform de pe lopată și să nu se întindă peste el și să nu stea într-un bulgăre. Doar un astfel de amestec poate umple calitativ toate golurile. Cantitatea aproximativă de amestec pentru așezarea a 100 de cărămizi plate este de 2 găleți (dacă faceți cusături de categoria 4, aproximativ 5 mm fiecare). Dacă intenționați să amenajați o sobă rusească, această sumă trebuie mărită cu 20% datorită caracteristicilor zidăriei.