Новые огнеупорные материалы на основе системы CaO-MgO-ZrO2-SiO2 и добавок

• Автор: Питак, Ярослав Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 219 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Огнеупоры, перспективные для использования в черной металлургии .

1.2. Неформованные жаростойкие материалы, применяющиеся в тепловых агрегатах цветной металлургии
1.3. Общая характеристика подсистем четырехкомпонентной системы МдО гОу основы новых типов огнеупоров .

1.4. Выводы .

ГЛАВА 2. СЫРЬЕ И МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ В

РАБОТЕ

2.1. Сырье и материалы

2.2. Методы исследования физикомеханических свойств и фазового состава

2.3. Методы исследования многокомпонентных систем
2.4. Расчет кривых ликвидуса с применением ЭВМ
2.5. Выводы .
ГЛАВА 3. СУБСОЛЙДУСНОЕ СТРОЕНИЕ ШОГОКОШОНЕНТШХ
СИСТЕМ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В РАБОТЕ.
3.1. Субсолидусное строение системы 0
ЬОг 1Ог
3.2. Субсолидусное строение системы 0x0 МдО
0 i .
3.3. Субсолидусное строение системы 0x0
ix .
3.4. Выводы.
ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОПЧЕХЗКИЕ РАЗРАБОТКИ ОГНЕУПОРОВ ДЛЯ
РАЗЛИВКИ СТАЛИ
4.1. Влияние добавок на свойства цирконовых изделий.
4.2. Влияние основных технологических параметров на свойства цирконовых изделий
4.3. Огнеупоры на основе диоксида циркония.
4.4. Огнеупоры на основе составов системы МдО
7г 0 .
4.5. Вывода
ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ НАБИВНЫХ МАСС И
ПОКРЫТИЙ, СТОЙКИХ К РАСПЛАВАМ БРОНЗ.
5.1. Набивные массы для футеровки индукционньзх печей плавки бронзы.
5.2. Защитные покрытия для изложниц при разливке бронзу
5.3. Вывода.
ГЛАВА 6. ОСВОЕНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
В ПРаШИЕННОСТй И ИХ ЗК0Н0ШЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ .
6.1. Изготовление на Красноармейском динасовом заводе цирконопериклазовых и периклазоцирконовых изделий для сталеразливочных ковшей
6.2. Изготовление набивной кварцитовой массы и выполнение монолитной футеровки индукционных печей УГНЛ для выдержи бронзы.
6.3. Испытание и внедрение набивной массы в индукционных канальных печах УГНЛ
6.4. Испытания покрытий для защиты изложниц при разливке бронзы на ПО Харьковвторцветмет
6.5. Вывода .
ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Периклаз является одним из наиболее важных высокотемпературных оксидов, используемых широко в производстве огнеупоров и применяемых в условиях высоких температур при одновременном воздействии агрессивных сред. Изучению системы ? Современная диаграмма состояния ее по /5,/ . В этой системе установлено существование следующих фаз: твердые растворы кислорода в с1 - и ^-цирконии, ? Наиболее детально изучен диоксид циркония. В чистом виде он существует в трех модификациях: моноклинной / низкотемпературной /, тетрагональной и кубической / стабильная при наиболее высоких температурах /. Zrm5p -*¦ | 1куб. Zrm6. ZrsO? Zr? Рис. I.I. Диаграмма состояния системы Zг - IrOy по /5/. Рис. К /-/* Это бездиффузионное превращение сопровождается уменьшением объема на 7,7#. При охлаждении моноклинная форма появляется при К, а тетрагональная исчезает при К. При нагревании тетрагонального диоксида циркония выше К / по разным данным от К до К / происходит превращение в кубическую модификацию со структурой типа флюорита /,/. Температура плавления кубического диоксида циркония принята К //. Основные свойства модификаций диоксида циркония приведены в /,/. При давлении более к-бар авторами // получен ромбический диоксид циркония. При изучении системы 2г0ъ - в области 1- мол. Граница существования известной тетрагональной Фазы / Т| / от К до К, новой тетрагональной фазы / Т? К до К. К объясненным как Т> Т переход, обнаружен также не объясненный термоэффект при К. Однако в других работах, выполненных в последнее время //, зторая тетрагональная фаза диоксида циркония обнаружена не была, что и принято нами далее. Огнеупоры на основе диоксида циркония применяются в футеровках тепловых агрегатов при температурах службы выше К. Диоксид кремния - одно из наиболее распространенных веществ в земной коре. Описанию свойств этого соединения посвящено много работ /-1/. Схему превращения кремнезема нельзя считать установленной окончательно. Известно, что в системе $1-0 , без каких бы то ни было примесей / включая и воду /, тридимит не образуется. Имеются сведения о существовании других модификаций кремнезема / например: кремнезем - $ , кремнезем -К , кремнезем -М и др. Наиболее значимыми для технологии огнеупоров являются переходы, представленные в табл. Таблица 1. Характеристика фазовых превращений кремнезема, важных для технологии огнеупоров. Полиморфизм кремнезема значительно осложняет исследование силикатных систем, особенно в областях примыкающих к $% . Однако, именно этот участок системы имеет большое значение в производстве динаса и других высококремнеземистых огнеупоров. На основе кварцита и кварцевого песка с добавками борной кислоты, жидкого стекла, сульфитнодрожжевой бражки, фосфорной кислоты и других веществ изготовляют набивные массы для выполнения футеровок сталеразливочных ковшей, индукционных канальных и тигельных печей и других агрегатов. Содержание мелких фракций ниже 0,2 мм составляет около #, в ряде случаев эти пределы значительно расширяются. Жирные" пески являются основой футеровки сталеразливочных ковшей. Стойкость набивных шутеровок колеблется в широких пределах в зависимости от теплового агрегата и факторов, воздействующих на футеровку. Система CaO -fyO относится к простым эвтектическим /5, 2-6/. В ней обнаружены ограниченные твердые растворы HfO в СшО . При эвтектической тег,тературе / К / предельная концентрация в СаО составляет масс. С понижением температуры область твердых растворов резко сужается. Показатель светопреломления твердых растворов на основе MjO растет с увеличением содержания 6x0 и достигает величины 1,7 при максимальном содержании оксида кальция. Эта система представляет большой интерес для производства доломитовых огнеупоров. Изучению диаграммы состояния 6x0 - 1г0^ посвящен ряд работ /-, 7-9/. В этой системе существует узкая / до I мол. В системе 0*0 - Чг0г установлено существование соединения - цирконата кальция с температурой плавления К. Они, по-видимому, не сопровождаются существенными изменениями объема и потому в технологии огнеупоров пока не учитываются.