5.3. Каоліни

Поряд з вогнетривкими глинами для виробництва шамотних і напівкислих виробів застосовують каоліни, найважливішими мінералами яких є каолініт і кварц.

Хімічний склад каолінів є функцією їхньої мінералогічної сполуки, тому зміст у них А1₂О₃ і Si₂ істотно змінюється.

Вогнетривкість каолінів характеризується інтервалом температури 1700-1780°З.

Майже всі каоліни є високоспеченними вогнетривкою сировиною (спікаються в інтервалі 1450 - 1500°С). Тому шамотні й напівкислі вогнетривкі вироби, які виробляють з каолінів, вимагають більше високого випалу, чим вироби із глин. На більше високих температурах обпікається й каоліновий шамот.

Високий випал забезпечує необхідне ущільнення (спікання) черепка; під час спікання відбуваються всі фазові перетворення, що визначають, в остаточному підсумку, властивості готового продукту.

5.3. Високоглиноземиста сировина

Сировиною для виробництва високоглиноземистих вогнетривів слугують: корунд, мінерали силліманитової групи (силліманіт, андалузіт, кіаніт) і група гідратів глинозему (діаспор, боксит).

Корунд А1₂О₃ - його вогнетривкість становить 1850...2030°С. Чисті різновиди корунду містять 95...98% А1₂Оз.

Силліманітова група (А1₂О₃∙Si₂) - мінерали цієї групи є модифікаціями тієї самої, алюмокремнієвої сполуки, що мають той самий хімічний склад, але відрізняються своїми структурними особливостями. Гідрати глинозему (Аl₂О₃, Н₂О) - їхніми представниками є діаспор і боксит.

5.4. Сировина для основних вогнетривів

Данні про цю сировину в цілому представлені в табл.

Доломіт. Висока вогнетривкість доломіту визначає можливість використання його в сирому й обпаленому виді в якості заправного матеріалу в металургії, для пристрою поду й укосів у мартенівських печах і набивання днищ у томасівських конвертерах.

Доломіт застосовують також для виробництва високовогнеупорної цегли.

При випалі в інтервалі температур 700...900°С доломіт дисоціює на вуглекислоту й суміш окислів кальцію й магнію, що відома під найменуванням каустичного доломіту й застосовується як в'язка речовина.

У металургії використовують сирий і високоопалений доломіт (1500...1700°С), доведений до спікання ("намертво" обпалений).

Температура спікання доломіту залежить від змісту в ньому домішок: Si₂, Аl₂О₃, Fе₂O_з, Мn₃O₄.

Найбільш важко спікаються чисті доломіти (1750°С и вище). Домішки Si₂, A1₂O₃, Fe₂O₃ і інші утворюються при випалі доломіту в результаті реакцій з вільним СаО, силікатами, алюмінатами й феритами кальцію, які хоча й знижують вогнетривкість обпаленого доломіту, але в той же час відіграють позитивну роль як стабілізатори, що запобігають його гідратації, розпушенню й втрати їм механічної міцності.

Магнезит. Серед високотемпературних матеріалів магнезитові вироби посідають перше місце завдяки досить високій температурі плавлення (більше 2500°С).

Температура плавлення самого магнезиту становить 2800°С.

~_: Група олівінів

Представлена в табл. Залежно від змісту основних породообразующих мінералів - олівіну (MgO∙FeO∙Si₂) і серпентину (3Mg∙2Si₂∙2H₂O) ця група умовно підрозділяється:

- олівініти, що містять 75...90% олівіну;

- дуніти, що містять 20...75 % олівіну.

Вогнетривкість олівіну становить 1750...1830°С. Характерною рисою олівінітів є утворення при випалі на 1500...1700°С, кістяка із кристалів форстериту. Проміжки між кристалами заповнені рідкою фазою, кількість якої досягає 20...40%.

Температура плавлення форстериту становить 1890°С, файялита 1205 ^оС

Серпентиніти. Вогнетривкість коливається від 1550° до 1600°С.

Тальк. Температура плавлення 1500...1550^оС.

Хроміти. При нагріванні хроміти не перетерплюють перетворень і зберігають сталість свого об'єму майже до 1700°С.

У виробництві хромітових і хромомагнезитових виробів застосовуються руди зі змістом Сг₂О₃ не нижче 35%.