6.1. Фізико-хімічні основи технології виробництва динасу

Процес випалу здійснюється таким чином, щоб одержати динас із високим змістом тридиміту, тому що це є основною умовою доброякісності динасового вогнетриву - тридиміт найбільш стійкий по відношенню до різких змін температури.

Процеси, що протікають у динасовому сирці при випалі, відбуваються в наступній послідовності.

1. При температурах 150...250 °С розм'якшується й потім вигорає сульфітно-спиртова барда.

2. В інтервалі температур 117...280 °С у сирці, що містить у шихті динасових бій, відбуваються модифікаційні перетворення: в-тридиміт > β-тридиміт > α-тридиміт і β-кристобалит > α -кристобаліт. При температурі 575 °С β-кварц перетворюється в α -кварц.

3. При температурах 600...1000 °С і нижче протікають реакції у твердій фазі між кремнеземом і не прореагувавшої при змішанні частиною перевелися з утворенням силікатів кальцію.

4. При температурах, близьких до 1000 °С відбувається поверхнева кристобілізація кварцитних зерен, а також кристобілізація високодисперсних часток сировини.

5. В інтервалі температур 1000...1300°С тридимізується основна дрібнозерниста маса динасу й інтенсивно розтріскуються зерна кварцу з виділенням у них кристобаліту.

6. При 1300...1400 °С відбувається об'ємна кристобализація зерен кварцу й подальша тридимітизація основної маси динасу, а також часткове заміщення кристобаліту тридимітом у зернах (головним чином на поверхні зерен).

Велике значення для формування кристалічної структури динасу має рідка фаза (розплав), що виникає в динасі при високих температурах.

Температура появи розплаву в динасі залежить від сполуки вихідної сировини й добавок, що вводяться. Чим нижче температура появи розплаву, тим більший ступінь тридимитизации динасу може бути досягнутий.

Для цементації динасової маси при випалі застосовується вапняне молоко.

При мокрому здрібнюванні вводяться добавки речовин, що клеють, а також добавки органічного походження від 0,5 до 1,5%, що забезпечують міцність виробів при пресуванні й сушінні.

При цьому також доцільна добавка заздалегідь здрібнених мінералізаторів (Ca, Fе, Mg), що сприяють формуємості виробів, модифікаційним перетворенням кремнезему й спіканню маси.

У цілому технологія вироництва складається з наступних процесів:

• дроблення, здрібнювання й розсів сировини;

• додавання в підготовлену масу вологи, мінералізатора, клеющих добавок;

• змішування;

• пресування (при тиску 25...100 МПа);

• сушіння;

• випал;

6.1.1 Призначення динасових виробів

Динас є одним з розповсюджених видів масових вогнетривких виробів. Він знаходить застосування в печах чорної й кольорової металургії, коксохімічної й скляної промисловості, у різних нагрівальних печах і т.д.

Динасові вогнетриви вигідно відрізняються від шамотних тим, що забезпечують захист кладки від деформації при високих температурах. Завдяки високій температурі деформації динасу можлива кладка зводів печей з більшим прольотом і стін великої висоти. Ріст (а не усадка) при нагріванні динасу запобігає ущільненню кладки в процесі нагрівання й експлуатації печей.

У табл.6.2 зазначені деякі області застосування динасу.

Таблиця 6.2

Печі	Зони застосування
Мартенівські - основний процес	Звід плавильного простору. Зводи шлаковиків і регенераторів. Вертикальні канали. Голівки головного зводу. Насадки регенераторів. Стіни шлаковиків і регенераторів. Розділові стіни регенераторів і шлаковиків.
Мартенівські - кислий процес	Ті ж елементи, що й в основних мартенівських печах, а також стіни й подини плавильного простору.
Електросталеплавильні	Звід, а в кислих печах і стіни
Бесемерівські конвертери	Стіни. Днище
Коксові	Зводи камер коксування й перекриття вертикалів. Простінки камер коксування. Сполучні канали, стіни регенератів.