Условия службы футеровки и методы изготовления огнеупорной футеровки в индукционных печах, страница 13

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 (AIPO₄) 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, а Р₂О₅. Перед употреблением массу затворяют водой до необходимой 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