Применяемые для изготовления футеровки огнеупорные материалы и их важнейшие свойства, страница 3

В саткинском магнезите формирование фаз количественно кончается после обжига при температуре 1400 °С. Повышение температуры обжига до 1700 °С не вносит изменений в его фазовый состав; при этом наблюдается лишь более крупная кристаллизация минералов обожженного магнезита. Критерием степени спеченности магнезита является плотность, которая изменяется от 3,21 (для каустического магнезита) до 3,56 г/см³ (для спеченного магнезита) при температуре 1650 °С и выше и до 3,58 г/см³ (для плавленого магнезита). Влияние температуры обжига магнезита на его плотность, размеры кристаллов и степень гидратации подтверждается данными, приведенными в табл. 6 [19].

Таблица 6

Изменение некоторых свойств магнезита в зависимости от температуры обжига

Как видно из табл. 6, наибольшая стабильность свойств магнезита достигается при температуре обжига 1650 °С. Процесс стабилизации сопровождается повышением плотности и значительной усадкой, достигающей 25 % при полном перерождении магнезита. Однако такой магнезит еще подвергается гидратации, а поэтому в технологии изготовления магнезитовых изделий предусматривается процесс гидратации (вылеживания) магнезитовых масс.

Весьма существенным свойством, определяющим качество спеченного магнезита, является его химический состав. Содержание окиси магния в металлургическом магнезитовом порошке не должно быть ниже 85 %. Плавленый магнезит представляет собой более чистый по химическому составу материал, чем спеченный, содержание окиси магния достигает в нем 94—97 %. Зерна периклаза в плавленом магнезите достигают максимальных размеров, поэтому стойкость его к гидратации увеличивается. Колебания химического состава спеченного и плавленого магнезита приведены в табл. 7.

Таблица 7

Химический состав спеченного и плавленого магнезита, %

Спеченный магнезит с большим количеством примесей окислов (MgO, CaO, Fe₂О₃ и др.) используют для производства металлургического порошка, который идет на наварку и заправку подин мартеновских печей, а также на набивку подин и стен основных электросталеплавильных печей.

Наиболее чистые разновидности спеченного магнезита характеризуются содержанием MgO не менее 91 %. Для изготовления магнезитовых изделий ГОСТ 4689—63 предусматривает содержание 89—91 % MgO. Производство плавленого магнезита пока еще очень ограничено. Оно сводится к плавлению на блок металлургического магнезитового порошка в дуговых электропечах. В процессе плавки часть примесей улетучивается или мигрирует на периферию блока, вследствие чего содержание MgO внутри полученного блока несколько увеличивается по сравнению с содержанием ее в исходном продукте. Ввиду дефицитности плавленого магнезита его применяют для специальных видов огнеупоров и для набивных футеровок индукционных тигельных печей при плавке жаропрочных сплавов. Характеристика свойств магнезитовых огнеупоров, изготовленных из различных видов исходных материалов, приведена в табл. 8. Указанная в табл. 8 огнеупорность саткинского магнезитового кирпича соответствует содержанию расплава около 40 % [20]. Магнезитовые изделия с резко пониженной пористостью (высокоплотный кирпич) изготавливают обычно из масс оптимального зернового состава при повышенном удельном давлении прессования и при высокотемпературном обжиге. Для понижения пористости используют также различные добавки (ТiO₂, Аl₂О₃ и др.). Это достигается также при производстве изделий из плавленого магнезита.