4.2.7. Мертели, растворы и защитные обмазки

Мертели, растворы и защитные обмазки служат вспомогательными материалами, но имеют важное, а иногда и решающее значение в повышении износоустойчивости огнеупорной кладки в целом.

Мертели и растворы

Мертели – измельченные смеси огнеупорных отощающих и связующих материалов, которые после затворения их водой служат огнеупорными растворами. По своему химико-минералогическому составу мертели должны соответствовать связываемым огнеупорным материалам.

При испытании мертелей определяют их химический и зерновой составы, консистенцию растворов, водоудерживающую способность, газопроницаемость и прочность.

В табл. 4.14 приведены основные показатели некоторых мертелей.

Таблица 4.14

Характеристика мертелей

Мертели	Марка	Химический состав в пересчете на прокаленное вещество, %	Рабочая температура, 0С	Огнеупорность,, 0С
Алюмосиликатные	ВТ1 ВТ2 ШТ1, ШК1, ШТ2, ШК2, ШК3 ПТ1, ПК1 ПК2	Al2O3 + TiO2 не менее 60 45 38 33 30 20 20	- - ниже 1550 ниже 1450 850…1400 - -	1800 1750 1730 1690 1650 1650 1610
Шамотные, воздушно- твердеющие	ШБ10 ШГ1	Al2O3 + TiO2 не менее 35 Fe2O3 не более 5	ниже 1450 ниже 1500	1650 1730
Динасовые	МД1	SiO2 94…96 Al2O3 2,0…3,5	Выше 1500	-
	МД2	SiO2 90…93 Al2O3 4…6	Ниже 1500	-
Хромомагнезитовые воздушно-твердеющие	-	MgO не менее 33 CrO3 не менее 22	-	-

Мертели применяют для кладки футеровок промышленных печей, ковшей, рекуператоров и т.д. Шамотно-глиноземистые и шамотные мертели применяют для кладки доменных печей. Хромомагнезитовые мертели используют для кладки основных огнеупоров в сталеплавильных и других печах.

Растворы обычно состоят из следующих компонентов: основной инертной массы в виде тонкозернистого порошка (отощителя), связующего (пластичного компонента), различных добавок, регулирующих свойства раствора, и воды.

Огнеупорные растворы используются при выполнении кладки огнеупорных конструкций тепловых установок для связывания отдельных ее элементов (например, кирпичей или блоков). Растворы должны быть достаточно огнеупорными, хорошо заполнять выемки, сглаживать неровности на кирпичах, создавать тонкие швы, после обжига иметь небольшую пористость, быть прочными, хорошо спекающимися с кирпичами в процессе службы. Для обеспечения долговечности огнеупорной кладки объемные изменения раствора и кирпича в эксплуатации должны быть одинаковыми.

При сушке кладки из-за испарения воды из раствора происходит усадка. При чрезмерной усадке в высыхающем растворе образуются трещины, в связи с чем снижается его связь с элементами кладки. Это обстоятельство следует учитывать при проектировании составов мертелей и растворов.

В процессе работы кладки при высоких температурах в ней появляется дополнительная усадка. Эта усадка растворов, как правило, превышает дополнительную усадку изделий. Возникающие при этом напряжения на границе изделие-раствор могут компенсироваться пластической деформацией в растворе вследствие образования в нем жидкой фазы.

Иногда кладку выполняют насухо, то есть засыпают остающиеся после притирки изделий тонкие швы мертелем – порошком того же состава, что и изделия. Изготовляют порошки на заводах огнеупорных изделий.

Вид раствора определяется типом изделий, для кладки которых он применяется. По этому признаку обычно и классифицируют растворы на шамотные, динасовые и т.д. Каждая из этих групп характеризует не раствор, а его твердую составляющую (порошок), состоящую из инертных и вяжущих веществ, – мертель.

Растворы из мертелей приготавливают в передвижных растворомешалках периодического действия непосредственно перед кладкой [19].