Полезная информация
Главная Огнеупорные бетоны
18:40
Огнеупорные бетоны
Огнеупорными бетонами называют безобжиговые композиционные материалы с огнеупорностью от 1580°С и выше, состоящие из огнеупорного заполнителя, вяжущего мате¬риала, добавок и пор, затвердевающие при нормальной или повышенной температуре и обладающие ограниченной усадкой при температуре применения.
 
Огнеупорные мелкоштучные (нормальных размеров) изделия как массовые огнеупорные материалы, несмотря на высокие показатели свойств, имеют и свои специфичес¬кие технико-экономические недостатки. Производство мел¬коштучных огнеупорных изделий трудно поддается меха¬низации и автоматизации, и в настоящее время уровень механизации на огнеупорных заводах составляет немного больше 50%. Механизация кладки различных промыш¬ленных печей из нормальных изделий не превышает 5 % и, что особенно важно отметить, требует высококвалифи¬цированного труда каменщиков и часто выполняется в не¬благоприятных санитарно-гигиенических условиях. В ре¬зультате развития техники строительства и эксплуатации печей выявилась целесообразность производства огнеупорных бетонов и замена ими мелкоштучных изделий. Такая замена позволяет полностью механизировать и автомати¬зировать производство огнеупоров и индустриализировать строительство печей, заменив труд каменщика трудом мон¬тажника.
 
Огнеупорный бетон по структуре является аналогом строительных бетонов. Он состоит из заполнителя и вяжу¬щего и отличается от обычного строительного тем, что име¬ет огнеупорность выше 1580 °С и сохраняет достаточную строительную прочность в службе, т.е. огнеупорный бетон изготовлен из огнеупорных материалов.
 
Огнеупорные бетоны отличаются от обычных огнеупо¬ров тем, что в результате применения специальных вяжу¬щих материалов образуется прочная камнеподобная струк¬тура при нормальной или несколько повышенной темпера¬турах, которая не разрушается при высоких температурах службы. Таким образом, при производстве огнеупорных бетонов отпадает необходимость высокотемпературного обжига. В этом отношении огнеупорные бетоны и безобжиговые мелкоштучные огнеупорные изделия аналогичны.
 
Огнеупорные бетоны имеют некоторые преимущества перед обожженными изделиями. При монолитной бетонной футеровке полностью отсутствуют швы в кладке. Обжиг изделий, как правило, происходит в окислительной атмо¬сфере, и фазовый состав обожженных изделий характери¬зуется соответственно оксидными формами тех или иных компонентов. Служат же эти огнеупоры во многих случа¬ях в восстановительной среде или при температурах, ког¬да оксидные формы становятся неустойчивыми, поэтому в обожженных изделиях любого типа в службе происходят изменения фазового состава, сопровождающиеся часто из¬менением объема минералов, приводящим к разупрочнению изделий.
 
В технологии обожженных изделий, в процессе их ох¬лаждения, происходит кристаллизация минералов из жид¬кой фазы, образовавшейся при высоких температурах. В службе наблюдается обратный процесс — растворение этих минералов в жидкой фазе. Поскольку объемы жидко¬го и твердого состояний различны (для оксидных веществ объем расплава примерно на 10—15 % больше, чем твер¬дого состояния), то при кристаллизации образуется суб¬микроскопическая пористость, обусловливающая повыше¬ние свободной энергии огнеупора.  Другими словами, струк¬тура и фазовый состав обожженных изделий часто не соответствуют условиям службы. В огнеупорных бетонах
структура и фазовый состав в значительной степени созда¬ются в службе и поэтому находятся в соответствии (равно¬весии) с условиями службы.
 
Огнеупорные бетоны всегда более термостойки и ме¬нее теплопроводны, чем соответствующие обожженные из¬делия. Во многих случаях огнеупорные бетоны оказывают¬ся лучше, чем обожженные изделия. Вместе с тем огне¬упорные бетоны всегда менее прочны, особенно к истира¬нию. Поэтому вообще нельзя противопоставлять огнеупор¬ные бетоны обожженным изделиям.
Огнеупорные порошки называют заполнителями (круп¬ный, мелкий, тонкомолотый).
В качестве огнеупорных заполнителей применяют мате¬риалы, устойчивые в условиях воздействия высоких темпе¬ратур и не образующие с вяжущим легкоплавких эвтектик. В принципе всякий огнеупорный безусадочный мате¬риал может быть заполнителем. Размер зерен заполнителя находится в пределах 2—30 мм. Огнеупорные порошки, со¬держащие все фракции, необходимые для производства бетона, и сухие вяжущие вещества, называют бетонными смесями. Смеси вместе с водой или жидкими затворителями называют бетонными массами.
Огнеупорные бетоны классифицируют по типу изделий: бетонные блоки, бетонные смеси, бетонные массы, и виду вяжущих.
 
 
ВЯЖУЩИЕ МАТЕРИАЛЫ.  КЛАССИФИКАЦИЯ
 
Под вяжущим веществом огнеупорных бетонов понимают дисперсионную систему, состоящую из дисперсной фазы (огнеупорного материала крупностью ниже 0,09 мм — це¬мента) и дисперсионной среды — химической связки.
 
Вяжущее(дисперсная система)  = огнеупорный цемент(дисперсная фаза)  + химическая связка (дисперсионная среда).
 
Таким образом, вяжущее для огнеупорных бетонов — это дис¬персная система, состоящая из огнеупорного цемента и химической связки и обеспечивающая твердение бетонов при низких темпера¬турах, сохранение прочности при средних температурах и формиро¬вание износоустойчивой структуры вплоть до высоких темпера¬тур с  минимальным снижением огнеупорности.
К таким вяжущим предъявляются следующие требования: они должны обладать адгезионными свойствами, обеспечивать достаточ¬ную прочность бетона при твердении; не разупрочняться при нагревании; способность формированию износоустойчивой структу¬ры бетона; не снижать огневых свойств бетона.
 
Для каждого вида огнеупорных цементов существует свой, наиболее рациональный состав химической связки, обусловливаю¬щий получение огнеупорных бетонов с наилучшими свойствами. Вы¬бор рационального состава цемента и химической связки — один из основных вопросов в технологии огнеупорных бетонов.
 
Вяжущие для огнеупорных бетонов классифицируются на 5 видов: гидратационные, силикатные, фосфатные, сульфатно-хлоридные и органические. Каждый из этих видов вяжущих состоит из огнеупорного цемента и химической связки.
 
1. Гидратационные вяжущие представляют собой дисперсные системы, в которых дисперсная фаза представлена высокоглино¬земистым, глиноземистым, барийалюминатным, периклазоалюминатным и портландским цементами, а дисперсионная среда — водой.
 
2. Силикатные вяжущие — дисперсные системы, в которых дис¬персная фаза представлена различными огнеупорными цементами, а дисперсионная среда — щелочными силикатами, этилсиликатами, кремнезолем и другими растворами, содержащими золи кремнекислоты, стабилизированные различными (главным образом ще¬лочными) добавками.
 
3. Фосфатные вяжущие — дисперсные системы, в которых в ка¬честве дисперсной фазы используют различные огнеупорные цемен¬ты, а в качестве дисперсионной среды — ортофосфорную кислоту (Н3РО4) или водные растворы фосфатов. Обычно в фосфатных вя¬жущих используют растворы следующих фосфатов: Аl(H2РО4)3, А12(НРO4)3, AlPO4 — алюмофосфатные связки, (А1, Сr)2 (НРO4)3— алюмохромофосфатная   связка, Mg(Н2РO4)2 — магнийфосфатная связка, Са(Н2РO4)2 —кальцийфосфатная связка, (NаРO3), — поли¬фосфат натрия, Na5P3O10 — триполифосфат натрия. Кроме этих основных солей, используют технические смеси ортофосфорной кислоты с глиной (глинистофосфатная связка), с доломитом (доломитофосфатная связка) и др.
 
4. Сульфатно-хлоридные вяжущие — это дисперсные смеси, в ко¬торых дисперсная фаза представлена преимущественно магнези¬альными цементами, а дисперсионная среда — сульфатами или хлоридами магния, железа и алюминия. Кроме этих соединений, мо¬гут быть использованы отработанные растворы травильных ванн.
 
5. Органические вяжущие — дисперсные системы, в которых дис¬персная фаза представлена различными огнеупорными цементами, а дисперсионная среда — органическими соединениями — термореак¬тивными смолами, пеками, СДБ и др.
 
Возможны комбинированные вяжущие, состоящие из смесей различных цементов и химических связок.
 
 
 
 
Категория: Огнеупорные материалы | Просмотров: 1339 | Добавил: pankovdmit | Теги: печи для молировки и фьюзинга
Всего комментариев: 0
ArtemPech © 2014 DimeStudio
Закрыть