Технологія середньо – мулітових вогнетривів (41347)

Посмотреть архив целиком

Технологія середньо – мулітових вогнетривів

Курсова робота за дисципліною „Основи технології тугоплавких неметалевих і силікатних матеріалів”

Вступ.

Вогнетривами називають матеріали, що виготовляються на базі мінеральної сировини та здатені зберігати свої функціональні властивості у різноманітних умовах роботи при високих температурах.

Без вогнетривів немає іншого практичного способу отримати та підтримувати довгий час високі температури у великих об’ємах. Вогнетривкі матеріали застосовують майже у всіх сферах промисловості. Застосовують їх і у галузях нової техніки, у атомній енергетиці та ракетобудівництві.

Паралельно з розвиттям енергетики йде і розвиття технології вогнетривких матеріалів Різноманітність умов служби викликає необхідність виробництва все більшого асортименту вогнетривів з різними властивостями.

Технологія середньо-мулітових вогнетривів вельми важлива, тому що все зростаючі температури у промисловості, збільшення об’ємів виробляємої продукції вимагають все більшу кількість високовогнетривких матеріалів, одними з яких і є вогнетриви, які були розглянуті у даній роботі.

1. Характеристика сировинної бази виробництва.

Клас середньо-мулітових вогнетривів відноситься до високоглиноземістих виробів. Для повного розуміння його місця серед останніх необхідно розглянути структуру високоглиноземістої кераміки:

клас А – муліто-кремнеземіста, вміст Al2O3 – від 45 до 70 %;

клас Б – муліто-корундова, вміст Al2O3 – від 70 до 95 %;

клас В – корундова, вміст Al2O3 – більше 95 %.

Місце середньо-мулітових вогнетривів знаходиться на межі мулітокремнеземістих та муліто-корундових вогнетривів.

Основою виробництва є отримання щільноспеченого муліто-корунлового шамоту, який служить наповнювачем та зв’язується при формовані виробів 15 – 20 % пластичною вогнетривкою глиною, що спікається.

Найбільш розповсюдженою домішкою у глинах є рівномірно розподілений кварц. При відносно невеликих температурах ( до 1300 – 13500 С ) кварц інертний, та виконує роль добавки, що отощає. Але при температурах ,вищих за 1350 – 14000 С кварц стає активним плавнем, що утворює з глиною легкоплавкі багатокомпонентні евтектики. Чим більше у глині плавнів та чим менше розмір зерен кварцу, тим нижче температура утворення розплаву та тим у більшому ступені кварц знижує вогнетривкі властивості глини.

Одна з найбільш шкідливих забруднюючих домішок у глинах є залізовмісні сполуки, що зустрічаються у вигляді ряду мінералів. Сірчисті сполуки – піріт та мерказіт (FeS2) – зустрічаються у вигляді великих конкрецій, окремих кристалів та у тонко розподіленому вигляді. При достатньо великих температурах випалу ці домішки дають виплавки, спучування та мушку. Твердість цих включень утрудняє їх здрібнювання та рівномірне розподілення у глині при її помелі. Вуглекисле залізо зустрічається у вигляді жовен або окремих зерен. Його шкідлива дія аналогічна дії піриту. Окисли та гідроокиси заліза надають глині різне фарбування. Окисли заліза зустрічаються переважно у вигляді стяжінь, нальотів та прожилок. При вмісті окислів заліза більш 5% приводить до погіршенню вогнетривких властивостей глини.

Кальцит та гіпс є рідкими включеннями у вогнетривких глинах. Їх шкідлива дія подібна дії зернистих включень окислів заліза.

Органічні речовини рослинного походження можуть бути присутніми у глинах у досить великих кількостях. Вони надають глинам різне фарбування – від сірих до чорних тонів. Ці органічні домішки зустрічаються частіше у вигляді гумінових сполук, рідше – бітумних. Гумінові сполуки підвищують пластичність та зв’язуючи властивості глин. Також органічні речовини збільшують втрати при прожарюванні глини. Вони можуть збільшуватися у 2 – 3 рази.

Дуже важливими властивостями глин є їх дисперсність та пластичність. Ступень дисперсності глин, що характеризується зерновим складом, має значення при оцінці їх пластичності, зв’язності та спікливості, а також засміченості домішками. Зв’язність та спікливість глин від кількості найбільш тонких фракцій, тонкіших ніж 0,2 – 2 мк. При характеристиці кількості та природи забруднюючих домішок більше значення мають великі фракції більш 0,1 – 0,05 мм.

При сучасних способах виробництва (обробка маси під змішувальними бігунами та напівсухе пресування при підвищеному тиску) висока пластичність не є обов’язковою властивістю глини, так як суха маса не доводиться до стану пластичного тіста. Деяке набрякання глини, навіть сухарної та тієї, що важко розмокає у воді, необхідне для отримання при пресуванні сирця задовільної якості, відбувається при обробці її під змішувальними бігунами.

Властивість глини спікатися при певних температурах випалу дає можливість отримувати з неї вироби з необхідною щільністю та міцністю. Спікаємість глин характеризується рядом показників: ступенем ущільнення черепка при певних температурах, що характеризується об’ємною масою та водопоглинанням, температурою спікання, температурним інтервалом, у якому відбувається інтенсивне ущільнення та ін.

Спікаємість глин залежить від кількості плавнів, а також від дисперсності плавнів та основного глинистого матеріалу. У звичайних тонкодисперсних глин, що містять 4 – 6% плавнів, температурний інтервал інтенсивного спікання укладається у 100 – 150%. Подальше збільшення температури випалу на 50 – 1000 С не викликає помітного спучування або деформації. У глин з меншим вмістом плавнів температурний інтервал ущільнення та деформації розширюється.

Спікання глин супроводжується їх вогневою усадкою. Величина вогневої усадки глин, що спікаються, коливається у межах 10 – 16%. Крупнозернисті домішки, особливо кварц, зменшують вогневу усадку глини. Одночасно зменшується і щільність випаленого виробу.

По вогнетривкості до глин та каолінів пред’являються наступні вимоги: в залежності від класу виготовлення вогнетривкість повинна бути не нижче 1730, 1670 або 15800 С. Кількість плавнів не повинна бути більша за 5 – 7%.

Як другий компонент для отримання середньо-мулітових вогнетривів використовується технічний глинозем. Цей компонент, що має дуже велике значення у виробництві високоякісних високоглиноземістих вогнетривких виробів, набув значення відносно недавно. Технічний глинозем – це штучний гідрат глинозему, що був прожарений при температурі 1000 – 12000 С. Технічний глинозем, що був отриманий шляхом хімічної переробки бокситів, відрізняється від природної сировини високою чистотою.

Технічний глинозем містить ( рахуючи на пропалений матеріал ) 99 – 99,5 % Al2O3 , 0,25 – 0,1 % SiO2 , 0,5 – 0,3 % Na2O, та 0,1 – 0,05 % інших окислів ( титану, заліза, кальцію ), величина втрати при прожарювання – 1-2 %

У ряді випадків вміст Na2O досягає 0,7 %. Вогнетривкість такого глинозему – близько 20000 С.

Для виробу середньо-мулітових вогнетривів вибираємо глину вітчизняного родовища – Часов`ярську. Її склад наведений у таблиці 1.1.

Таблиця 1.1.

Хімічний склад у %:

SiO2



51,6

Зерновий склад у %:

Розмір фракції у мк:

більш 50


0,1

TiO2

1,37

50 – 10

0,3


Al2O3

33,32

10 – 5

0,9


Fe2O3

0,9

5 – 1

12


CaO

0,53

менше 1

78,6


MgO

0,57

Керамічні властивості

Відносний водовміст у %


30,6

K2O

2,59

Na2O

0,69

Зв’язність у кг/см2

34,5


SO3

0,18

Повітряна усадка у %

9,3

В.п.п.

8,42

Вогнетривкість у град.

1720

Сума

100,07

Температура спікання у град.



1100

На прожарену масу:

Al2O3

36,35


Al2O3+ TiO2

37,85


Вогнева усадка у %.


10

2. Обґрунтування і вибір способу виробництва.

2.1. Підготовка зв’язуючої глини.

Глина надходить на завод з кар’єра або шахти у кусках або розсиплю, та містить близько 20% вологи, в залежності від пори року та кількості атмосферних осадів вологість коливається у межах 15 – 25%. В’язку глину необхідно до помелу висушити у сушильних барабанах. Для більш ефективної роботи сушильного барабану глину попередньо дроблять на малі куски за допомогою глиностругальної машини, а також глиноподрібнюючих валків та центробіжної глинорізальної машини. На заводах найбільш поширеною є глиностругальна машина (стругач). У дощовий період для подрібнювання потрібно використовувати менш вологу глину, що зберігається у запасі. При мерзлої глині продуктивність стругача знижується до 70%.

Для нестатків вогнетривкої промисловості, окрім тругачів, використовуються ще два типи глиноподрібнювачів.


Случайные файлы

Файл
3832-1.rtf
74189.rtf
138805.rtf
37121.rtf
74080-1.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.