Керамика и огнеупоры . Часть 2
Важнейшую составную часть некоторых керамических изделий образуют силикаты магния. К таким изделиям относятся, в частности, форстеритовые огнеупорные материалы, состоящие главным образом из ортосиликата магния. Их сырьевая масса содержит оливин MgO-FeOSiO2 (или серпентин 3MgO-2SiO2-2H20) и магнезит.
Весовое содержание оливина (или серпентина) в магнезите регулируют таким образом, чтобы эти материалы при обжиге по возможности полностью переходили в ортосиликат магния (форстерит) и магнезиальный феррит по реакциям:
Фаялит 2FeO-SiO2, имеющийся в оливине (и серпентине), при обжиге может образовать с форстеритом твердый раствор, ухудшающий качество форстеритового кирпича. Однако, используя реакцию образования магнезиального феррита, можно избежать возникновения указанного раствора. Для этого в сырую массу вводят магнезит в количестве, обеспечивающем не только образование форстерита, но и перевод всего имеющегося в ней железа в магнезиальный феррит.
В сырьевых смесях некоторых технически важных огнеупорных материалов кремнезем содержится в количестве, значительно меньшем, чем окислы других металлов. При обжиге таких смесей окислы металлов, взаимодействуя между собой, образуют шпинелиды состава MeO-R2O3 или 2MeO-R02. В технологии керамики широко используют также взаимодействия самих шпинелидов с кристаллическими окислами при высоких температурах, сопровождаемые образованием новых соединений. Для получения, например, хромитового кирпича сырьем служит хромистый железняк, основным веществом которого является феррохромит — FeCR2O4. Руда обычно содержит наряду с закисью железа и окисью хрома также значительные количества окиси магния и окиси алюминия и приблизительно 3—6% двуокиси кремния. В результате взаимодействия с участием MgO и Al2O3 в обожженном хромитовом кирпиче кроме феррохромита образуется еще магнезиохромит и алюминатная шпинель.
Двуокись кремния, несмотря на относительно малое ее содержание в исходном сырье, в этом случае может играть существенную роль в процессе обжига. Она образует с закисью железа фер-росиликат 2FeO-SiO2, который служит связующим средством для зерен хромита и шпинели. огнеупорность и термостойкость хромитового кирпича. Образование ферросиликата в слишком больших количествах, естественно, также нежелательно. Его можно избежать путем связывания двуокиси кремния с окисью магния в форстерит по реакциям, описанным выше
Таким образом, использование известных реакций в системе, относящейся к рассматриваемому процессу, позволяет регулировать состав и свойства хромитового кирпича.
Аналогично поступают в производстве хромомагнезитового и других огнеупорных материалов. Работами Куколева и его сотрудников достигнуто значительное (на 100—250° С) снижение температуры спекания водоустойчивых доломитовых огнеупоров путем широкого использования реакций в твердом состоянии, протекающих быстро и дающих поэтому богатые дефектами строения продукты 3CaO-SiO2, 2CaO-SiO2 и MgO. С этой целью вместо смеси доломита и кварцевого песка использовали доломит или кальцинированный гашеный доломит со змеевиком или дунитом. Химический и фазовый количественный состав обожженных смесей был одинаковым, что указывает на главенствующее влияние на спекание реакций в твердом состоянии.
Другие части:
Керамика и огнеупоры . Часть 1
Керамика и огнеупоры . Часть 2
Керамика и огнеупоры . Часть 3
Керамика и огнеупоры . Часть 4
Керамика и огнеупоры . Часть 5
Керамика и огнеупоры . Часть 6
Керамика и огнеупоры . Часть 7
Керамика и огнеупоры . Часть 8