28. Классификация, физические и рабочие свойства огнеупорных материалов.

К огнеупорам предъявляют требования:

1. высокая температура

2. способность противостоять резким перепадам температуры

3. сопротивляться воздействию шлака и газовой атмосферы печи

4. сопротивляемость механической нагрузки

5. постоянство объёма в процессе эксплуатации

6. точный размер

7. низкая стоимость

Огнеупорные материалы классифицируются:

• по огнеупорности:

1. огнеупорные (выдерживают температуру 1580-1770 )

2. высокоогнеупорные (температура 1770 - 2000 )

3. высшей огнеупорности (температура выше 2000 )

• по химико-минералогическому составу:

1. алюминосиликатные (Al₂O₃ и SiO₂ )

2. магнезиальные (MnO)

3. хромистые (Cr₂O₃ и MnO)

4. углеродистые

5. цирконистые (ZrO₂)

6. карбидные (МеС)

7. оксидные (чистые оксиды)

• тип оксида:

1. кислые (оксиды Si)

2. нейтральные (оксиды Al)

3. основные (оксиды Mg и Ca)

• по способу изготовления:

• естественные

• искусственные

  • сухоформованные (из сухих или полусухих порошков)

  • пластичноформованные (из масс в пластичном состоянии)

  • изготовленные литьём

  • горячепрессованные

  • изготовлены механической обработкой

• в зависимости от термообработки:

• безобжиговые (подвергнуты сушке, иногда нагреву до 200-400 )

• подвергнутые обжигу

  • по сложности формы:

• простые

• фасонные, специального назначения

Просты по форме прямоугольник имеют 3 размера:

1. нормальный 230*113*65

2. большеразмерные 250*123*65

3. малоразмерные 170*113*65

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОГНЕУПОРОВ.

1. Пористость и объемная масса

Чем выше пористость, меньше масса и наоборот.

От пористости зависит стойкость огнеупоров. Пористость в % (от 1% до 8%)

Поры могут быть:

• Открытыми ( сообщаются с окр. Средой)

• Сквозные

• Закрытые .

В соответствии с этим пористость бывает 3-х видов:

1. открытую или кажущуюся пористость

2. закрытая

3. общая

В зависимости от пористости огнеупоры классифицируются:

по открытой пористости на: а) особо плотные (< 3% пористость); б) высокоплотные (3-10%); в) плотные (10-16%); г) уплотнённые (16-20%); д) обычные (1-ая подгруппа 20-24%, 2-ая 24-30%)

по общей пористости:А) легковесные (45-85%) Б) ультралегковесные (>85%)

2) газопроницаемость . Связана с открытыми порами с повышением t-ры газопроницаемость понижается, т.к. вязкость газов с повышением t-ры увеличивается. 3) Теплопроводность. Должна быть низкой за искл. Случаев когда предусмотрена передача теплоты через огнеупоры (рек-ры, муфели).

Зависимость теплопроводности от температуры линейная

λ₀ при комнатной температуре b-коэф. для определенного вида огнеупора

для магнезита – эта зависимость не выдерживается.

4. Электропроводность. Большинство огнеупоров при низкой t-ре явл-ся диэлектриками. С повыш. T-ры и с появлением жидкой фазы внутри огнеупора электропроводность возрастает. Н-р: шамот (алюмосиликатный огнеупор) и динас при t-ре выше 1200ºС становится температуропроводным. Зависит от хим. состава.

Н-р: ув. сод-ия оксидов Fe и Ti повыш. электропроводность

5. Удельная теплоёмкость. С повыш. t-ры теплоёмкость всех огнеупоров увеличивается. Теплоёмкость огнеупоров от 0,4 до 1,7 кДж/кг*ºС

6. Магнитная проницаемость. Отношение абсолютной магнитной прон-сти материала к прон-сти вакуума. Для всех огнеупоров <1

7. Термическое расширение. Хар-ся коэф. линейного расширения, который зависит от природыматериала и t-ры. Для компенсации терм. расш. в кладке футеровки предусматривают так наз-ые температурные швы, которые заполняют по мере разогрева футеровки