Огнеупорные материалы. 05 июля 2011

    В цветной металлургии широкое распространение имеют пирометаллургические процессы,
проводимые  при  повышенных  температурах в условиях сильно агрессивных сред – расплав-
ленных  шлаков  или  солевых  расплавов.   Для сооружения плавильных  печей и  ряда  других
металлургических агрегатов, а также для создания в них внутренней защитной облицовки, кото-
рая называется футеровкой, используют чаще всего огнеупорные материалы.

  Огнеупорными  называются  строительные  материалы,  выдерживающие  без  расплавления
температуры не менее 1600°С. По своему составу они в основном представляют оксидные сис-
темы. Огнеупорные материалы в зависимости от их физико-химических свойств классифицируют
по огнеупорности, химико-минералогическому составу, химической активности (стойкости) окси-
дов, по сложности формы изделий и ряду других характеристик.

  Огнеупорность – способность материалов к длительному воздействию температур – важнейшее
свойство огнеупорных материалов и изделий. По огнеупорности изделия подразделяют на огне-
упорные  (1580..1770°С),  высокоогнеупорные (1770…2000°С)  и  высшей огнеупорности (более
2000 °С).

По химико-минералогическому составу огнеупорные материалы классифицируют на следующие
основные группы:

·         Кремнеземистые (динасовые, кварцевые стекла),

·         Алюмосиликатные (полукислые, шамотные, высокоглиноземистые),

·         Магнезиально-огнеупорные (магнезитовые, доломитовые, форстеритовые, шпинельные),

·         Хромистые (хромитовые, хромомагнезитовые),

·         Углеродистые (графитовые, угольные, карборундовые).

По характеру химической активности оксида, служащего огнеупорной основой, огнеупоры бывают
кислые, нейтральные и основные.  При  выборе  огнеупорных  материалов  следует иметь в виду,
что  если  в  металлургическом  агрегате  образуются  расплавы, обладающие кислотными свойст-
вами, то необходимо применять кислые огнеупоры.  В противном случае огнеупорные материалы
будут быстро выходить из строя вследствие  химической коррозии.  Соответственно обуславлива-
ется выбор основных огнеупоров. Нейтральные огнеупорные материалы в определенных преде-
лах способны работать как в кислых, так и в основных средах. Неправильный выбор огнеупоров
и условий их эксплуатации снижает срок службы печей, ведет к повышенному расходу огнеупоров
и ухудшает технико-экономические показатели металлургического процесса. В процессе службы
огнеупорным материалам часто приходится испытывать резкие смены температур, что наблюда-
ется, в частности, в периодических процессах, когда быстрый нагрев и охлаждение быстро чере-
дуются в зависимости от рабочего цикла. Для таких процессов большое значение имеет термичес-
кая стойкость огнеупоров. Это рабочее свойство огнеупоров заключается в способности без раз-
рушения противостоять резким колебаниям температур.

    Важным рабочим свойством огнеупорных материалов является способность сохранять в про-
цессе эксплуатации первоначальные объем и форму. В процессе службы огнеупоры могут рас-
ширяться, подвергаться усадке или деформации. Необходимо, чтобы эти изменения были мини-
мальными. Кроме указанных свойств в ряде металлургических агрегатов важную роль играют
пористость или газопроницаемость, тепло- и электропроводность и ряд других свойств огнеупоров.

   При выборе и использовании огнеупорных материалов учитывают не только их физико-химичес-
кие и рабочие свойства, но и стоимость, так как огнеупоры относятся к категории дорогостоящих
материалов. Высокая стоимость огнеупоров должна компенсироваться большим сроком их служ-
бы. В металлургическом производстве огнеупорные материалы применяют в виде штучных изделий
(кирпичи, блоки и т.п.), огнеупорных растворов, обмазок и засыпки. Чаще всего используются
кирпичи. Огнеупорная промышленность выпускает кирпичи различной формы и различных размеров.