Применяемые для изготовления футеровки огнеупорные материалы и их важнейшие свойства, страница 22

В качестве связующих неорганических добавок применяют также минеральные  соли. Успешные результаты были получены при использовании солей в виде фосфата алюминия  (А1РО₄),  каустического  магнезита,  сернокислого   магния   (MgSО₄ • 7Н₂О),  хлористого  кальция (СаС1₂•Н₂О). Указанные минеральные соли в большинстве случаев незначительно  снижают огнеупорность наполнителя.  В последнее время  в  качестве  связующего материала широко используют фосфат алюминия.

Если в  качестве наполнителя  применяется корунд, то наилучшие результаты получаются при использовании в качестве цемента ортофосфорной кислоты (Н₃РО₄). При этом модуль  сдвига  увеличивается  до  280 кг/см²по сравнению с 84 кг/см²при  использовании  алюмофосфата [56].  Гигроскопичность  фосфорной кислоты теряется при температуре 315—350 °С, твердение наступает при 425 °С.  Упрочнение происходит в результате образования при 315—425 °С  ортофосфата алюминия (А1РО₄)  и при  температуре  около  260 °С  пирофосфата  кремния (SiP₂О₇).   Спекание с наполнителем из  окиси алюминия  наступает при 1000—1200 °С. Если  масса поставляется в сухом виде, к наполнителю добавляют не кислоту, a P₂O₅. Перед употреблением массу  затворяют водой до необхоимой влажности.

Составы опробованных набивных масс из окиси алюминия с добавкой фосфорной  кислоты даны  в  табл. 37.

По термостойкости указанные в табл.  37 набивные фосфатные массы  не уступают многошамотным огнеупорам. Срок службы  футеровки,  изготовленной из огнеупорного кирпича при  рабочей  температуре 1600 °С, не превышал  6  месяцев. После набивки футеровки толщиной 225 ммиз алюмофосфатной массы печь эксплуатировалась без ремонта 15 месяцев [56].

Таблица 37

Состав фосфатных масс

Представляют  большой  интерес  набивные  массы для тиглей на алюмофосфатной  связке,  применяемые в индукционных печах взамен чугунных при плавке алюминиевых сплавов. По данным  [56],  тигли емкостью 1 т, изготовленные из шамота  на алюмофосфатной связке, при плавке  вторичного  алюминия при температуре 700—750 °С служили  1861 плавку. Тигель емкостью 6 т, набитый из высокоглиноземистых масс на  алюмосфосфатной связке, служил 685 плавок. Опыт применения набивных  тиглей на  фосфатной  связке потвердил, что они мало подвержены разрушению  при загрузке металла и очистке  от  настылей. Высокая  стойкость тиглей из набивных  масс на  фосфатной связке позволяет рассчитывать на их широкое внедрение, особенно на машиностроительных заводах. По утверждению авторов [56], на Московском заводе алюминиевых сплавов внедрение набивной  футеровки  тиглей  емкостью 6 т дало большой технико-экономический эффект.

В связи с тем, что набивная  масса на  фосфатной связке твердеет только при нагревании, проводились поиски добавок,  вызывающих ее твердение  при обычной температуре. Такой добавкой, по данным [55], оказался фтористый  аммоний в количестве 1 %.  В этом случае твердение  наступает  через  20—30 мин.Более высокая прочность получается, если фтористый аммоний вводить в состав наполнителя, а не в раствор. Для  предотвращения взаимодействия фосфорной  кислоты с металлом в случае непосредственного  контакта массы с металлом рекомендуется  вводить одновременно с фтористым аммонием ингибитор.

Назначение и свойства минерализаторов