Применяемые для изготовления футеровки огнеупорные материалы и их важнейшие свойства, страница 8

В конечном продукте обжига почти всегда остается некоторое количество двухкальциевого силиката, который, как отмечалось выше, вызывает рассыпание доломитового огнеупора вследствие превращения β–– в γ––форму при охлаждении. Поэтому рекомендуется стабилизировать могущий образоваться  γ––2CaO•SiО₂ путем добавки небольшого количества стабилизатора, например фосфатов.

Содержание Р₂О₅ показано в химическом составе стабилизированного доломита (см. табл. 12). Сама стабилизация доломита с помощью фосфатов является следствием образования твердого раствора 2СаО • SiО₂ с Са₃(РО₄)₂; таким образом, в данном случае фосфат является кристаллохимическим стабилизатором.

4. Магнезитохромитовые и хромомагнезитовые огнеупоры

Магнезитохромитовыми и хромомагнезитовыми называют такие огнеупорные материалы, которые изготавливают из смесей магнезита и хромита, взятых в определенных соотношениях по массе.

Магнезитохромитовые огнеупоры обычно содержат 65—70 % спеченного магнезитового порошка и 30—35 % хромитовой руды (по ЧМТУ 5129—55). Хромомагнезитовые огнеупоры содержат 50—40 % хромитовой руды и 50—60 % спеченного магнезитового порошка (по ГОСТ 5381—50).

Магнезитохромитовые и хромомагнезитовые огнеупоры в последнее время широко применяют в промышленности, особенно в металлургии. Магнезитохромитовыми огнеупорами выкладывают своды мартеновских и электродуговых печей и футеровку сталеплавильных конвертеров. Если в магнезитохромитовые огнеупоры добавлена хромитовая руда в крупнозернистом виде (размер зерен 3—0,5 мм), то такие огнеупоры отличаются повышенной термостойкостью.

Введение в магнезитохромитовый огнеупор тонкомолотой (60—80 мкм не менее 90 %) смеси хромитовой руды и магнезита повышает не только термостойкость, но и плотность материала. Такой огнеупор называется периклазошпинелидным.

Магнезитохромитовые и хромомагнезитовые огнеупоры являются продуктами двухкомпонентной системы. Один из компонентов — магнезит был охарактеризован выше. Ниже дается краткое описание хромита.

Хромитовая руда представляет собой горную породу, состоящую в основном из двух минералов — хромшпинелида и серпентина. Хромшпинелид является изоморфной смесью различных шпинелей и имеет довольно сложный переменный состав, который может быть выражен общей формулой (Fe, Mg)О•(Cr, Al, Fe)₂О₃. Серпентин имеет формулу 3MgO•2SiО₂ • 2Н₂О.

Характеристика свойств шпинелей, входящих в хромитовую руду, приводится в табл. 13.

Таблица 13

Некоторые свойства шпинелей, входящих в хромитовые руды

Хромит кристаллизуется, как и шпинель, в кубической системе. Его плотность колеблется от 4,3 до 4,6 кг/см³ и объемная масса — от 3,0 до 3,8 г/см³.

Огнеупорность чистых разновидностей хромита составляет 2135 °С. Содержание хромшпинелидов в руде колеблется в пределах от 75 до 85 %. Содержание окиси хрома должно быть не ниже 33—35 %. Для производства огнеупоров хорошими считаются руды с содержанием 35—50 % Сr₂O₃.

Наиболее известными и широко применяемыми в промышленности хромитовыми рудами являются хромиты Кимперсайского и Сарановского месторождений.

Руды Кимперсайского месторождения являются рыхлыми или даже порошковатыми (по ЧМТУ 5014—55 для сводовых изделий и ЧМТУ 2943—51 для нормального кирпича). Плотность составляет 4,10—4,38 г/см³ и увеличивается с ростом содержания Сr₂O₃ в породе. Объемная масса этих руд равна 3,3—3,8 г/см³, а рыхлых и порошковатых руд 3,0—3,1 г/см³. Твердость по Моосу — немного выше 7.