По данным, приведенным в табл. 38, были сделаны следующие выводы: усадка футеровки при высокой температуре в известных пределах (до 4 %) допустима, если одновременно наблюдается расширение при промежуточных температурах, которое способствует росту промежуточных слоев футеровки и, следовательно, препятствует проникновению жидкого расплава металла к индуктору. Авторы указанного исследования считают, что в области температур 800—1400 °С лучше, когда футеровка имеет сравнительно небольшой рост, чем усадку. В самом деле, в том случае, если имеется усадка при более высоких температурах (1500—1600 °С), она не может приводить к глубоким трещинам, т. е. в таком случае трещины образуются в контактном слое футеровки.
Добавки типа каустического магнезита, извести, хромита наиболее целесообразно применять при изготовлении огнеупорной футеровки из окиси алюминия и двуокиси циркония, так как в этом случае образуются шпинельные связки, а также твердые растворы двуокиси циркония с окислами кальция и магния.
Отдельно следует остановиться на описании некоторых важнейших свойств плавикового шпата как минерализующего материала. Плавиковый шпат, или фтористый кальций (СаF2), имеет кубическое строение кристаллической решетки с параметром а = 5,45 А.
Чистый фтористый кальций является флюсующим материалом и поэтому находит широкое применение в различных областях техники в качестве активной легкоплавкой добавки.
Характеристика свойств фтористого кальция приведена ниже.
Технический фтористый кальций
Химический состав, %:
CaF2.......... 96,4
SiO2......... 2,6
СаСОз...... 1.4
Огнеупорность, °С....... 1280
Плотность, г/см3........ 3,152
Температура начала деформации, °С 1000—1020
Чистый фтористый кальций
Содержание CaF2, %...... 99,4
Огнеупорность, °С....... 1320
Температура начала деформации, °С 1140—1150
Температура кипения, °С, при давлении, мм рт. ст.:
0,1........ 1447
760......... 2500
Теплота испарения, ккал/моль . . .80,3
Удельная теплоемкость, кал/(г • град),
при температуре, °С:
10............ 0,001
100 ............ 0,0913
200 ........... 0,1714
Плотность, г/см3........3—3,2
Твердость по шкале Мооса .... 4
Характерной особенностью фтористого кальция является очень высокий коэффициент линейного расширения [технического 24,6 • 10–6 и чистого (25,2- 10–6) 1/град]; при высоких температурах (до 650 °С) он определяется из уравнения
𝜶= 1,851 • 10–5+1,4810 • 10–8t+2,152•10—11t2.
Растворимость CaF2 в воде незначительная и колеблется при обычной температуре от 0,0163 до 0,04 г/л; максимум растворимости при 360° С равняется 0,06 г/л.
Преимущество плавикового шпата перед другими минерализаторами заключается в том, что, улучшая спекание, а, следовательно, и механическую прочность контактного рабочего слоя футеровки, он не увеличивает спекания набивной массы за контактным слоем и не ухудшает объемопостоянства и термической устойчивости набивной футеровки. Указанное преимущество имеет большое практическое значение для увеличения стойкости футеровки. Это явление, по-видимому, объясняется тем, что плавиковый шпат при определенных температурах разлагается по реакции
CaF2 → CaF+F.
Образующийся атомарный фтор блокирует отдельные зерна порошкообразной набивной массы и уменьшает степень и глубину спекаемости слоев футеровки, лежащих за контактным слоем.
Следует иметь в виду, что добавка плавикового шпата должна вводиться в ограниченном количестве (до 2 %), так как 4 % добавки уже сильно интенсифицируют спекание, особенно если применяют тонкодисперсный (<0,088 мм)порошок CaF2. При такой дисперсности спекание достигается при температуре около 1000 °С. При грубой дисперсности (зерно ~ 0,5 мм)спекание наступает при более высоких температурах.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.