Огнеупоры и их применение часть 1

К этой группе относятся изделия, содержащие после обжига в своем составе избыток глинозема (>50 % А1203 согласно  68). Отношение Al203/Si0a должно быть гз-1. Считают также, что содержание А1203 может быть на 5 % меньше. Японским промышленным стандартом содержание ^45 % А1а03 * регламентируется. Огнеупорность таких изделий* составляет ^1770 °С. Классификация и свойства высокоглиноземистых изделий имеют ряд вариантов. Японская классификация согласно стандарту представлена в табл. 89. В зависимости от способа производства высокоглиноземистые изделия делят на два вида: плавленолитые и обожженные. Изделия второго вида относятся к высокоглиноземистым, которые делятся на классы по количеству содержания в них глинозема. Наличие Аl203 в специальном классе второго вида составляет ^90 %. Однако в настоящее Деформация шамотных изделий под нагрузкой при высоких температурах зависит от химического состава и структуры материала. Большое влияние на деформацию шамотных изделий оказывают вид и количество примесей. Наиболее сильно понижают температуру начала деформации под нагрузкой примеси окислов щелочных и редкоземельных металлов: К20, Na2O, MgO и МпО.

Естественно, что высокоглиноземистые шамотные изделия удовлетворяют рабочим требованием высокотемпературной промышленности лучше, чем обычные. В последнее время потребность в изделиях с высоким содержанием глинозема возросла. Одновременно стали предъявлять требования к их качеству. Исходя из тогб, что качество природного сырья невысокое, активизировали производство искусственного сырья: синтетического муллита (3Al203-2Si02), клинкера, обожженного глинозема, электроплавленого глинозема. Типичные свойства сырья для производства высокоглиноземистых изделий показаны в табл. 90.

Минеральным высокоглиноземистым сырьем являются; природный диаспор, бокситы, глиноземистые сланцы, а также минералы силлиманитовой группы (кианит, силлиманит, андалузит), алунд и другие синтетические материалы. Большую часть природного сырья Япония импортирует.

Диаспоровые минералы по условиям образования разделяются на гидротермальные и приморского происхождения. Первые добывают в пирофиллитсодержащих породах, вторые представлены высокоглиноземистыми сланцами, которые залегают в каменноугольном бассейне КНР. Плотность диаспора 3,1 ~ 3,4 г/см3. Диаспор, находящийся в пирофиллитовых породах, залегает вместе с белым каолином. Огнеупорность чистого диаспора при А1203-Н20 составляет 1920—2000 °С.

Основные компоненты боксита — бёмит и гидраргиллит (или гиббсит). Бокситы образовались в результате разложения каолина с одновременным повышением глиноземности. Бокситы — светлосерого или пепельно-желтого цвет.а — по внешнему виду напоминают твердую глину. Обычно в качестве примесей содержат небольшое количество железа и кремниевой кислоты. Бемит (У-А1203-Н20) и гидраргиллит (Y-A1203-3H20) при нагревании превращаются в А-А1203.

Минералы силлиманитовой группы обозначаются одинаковой химической формулой А1203- Si02. В эту группу входят три минерала: силлиманит, андалузит и кианит. Силлиманит характеризуется игольчатой структурой кристаллов, представляет собой высокотемпературную метаморфическую породу. Андалузит распространен как контактово-метаморфический минерал в глинистых или углисто- глинистых сланцах и других породах, представляет собой красный или бесцветный минерал. Кианит (или дистен) образуется преимущественно в процессе метаморфизма богатых глиноземом бокситов и бокситоносных глин при высоких температурах и давлениях. Цвет кианита голубой или синий, иногда зеленый с желтизной. Для кристаллов кианита характерна анизотропия твердости. Плотность кианита существенно выше плотностей андалузита и силлиманита. Все эти минералы после обжига превращаются в муллит.

Муллит (3Al203-2Si02) обнаружен в обожженной глине. В последнее время к гидратам глинозема добавляют глину с небольшим содержанием примесей и с помощью обжига получают синтетический муллит, в котором содержание А1203 можно свободно регулировать. Гидраты глинозема (А1203-ЗН20), получаемые способом Байера, представляют собой белые кристаллы, называемые гиббситом илистых кирпичей гидраргиллитом. В качестве глинистой связки к ним подмешивают японскую пластичную глину хорошего качества или каолин, добываемый в Ю. Корее. Количество добавок регулируется в зависимости от содержания А1а03 в синтетическом муллите.

Обожженный, активированный и электроплавленый глиноземы используются в качестве компонентов огнеупорных смесей, о чем говорилось выше.