Szilíciumdioxid tűzálló anyagok 1
Küldje el a jó munkát a tudásbázis könnyen. Használd az alábbi űrlapot
A diákok, egyetemi hallgatók, fiatal kutatók, a tudásbázis a tanulásban és a munka nagyon hálás lesz.
Az Oktatási Minisztérium és a tudomány
VPO Rybinsk Állami Légiközlekedési Technological University
elnevezett PA Solovyov
A Department of Materials Science, öntés, hegesztés
a témában: „Chemistry of kerámiák és kompozitok”
A „szilícium-dioxid tűzálló anyagok”
Kész hallgatói csoport Major League Baseball-11
Tanár: Akutin AA
Silica létezhetnek egyik amorf és kristályos módosulatot hét, amely, miután a kémiai összetétele azonos, különböznek bizonyos tulajdonságait (kristályforma, sűrűség, együtthatója fénytörés és mások.). A kristályos módosulat szilikagél említett olyan kristályok alakjában, a természetben előforduló kvarc, tridimit és krisztobalit minden részlege a fő formák b, c és d fázisban.
A természetben leggyakrabban előforduló kvarc. Ez akkor fordul elő önállóan néven „Quartz”, és szerves része a sok kőzetek: gránit, gneisz, homokkő, stb
Továbbá azt amorf módosítását - szilícium üveg.
Melegítés hatására a szilícium-dioxid áthalad az egyik a másikra módosítását. Átalakítása SiO2 mehet két módon, jelentősen különböznek egymástól. Az első a transzformációkat különböző módosítások belül fő formája szilikagél: kvarc, tridimit és krisztobalit (ábra.). Ezek az átalakulások reverzibilis és gyorsan megy végbe.
A második csoportba tartoznak a konverzió között a fő formái szilícium-dioxid - az ilyen átalakulások sor nagyon lassan, és az átalakítás a kvarc a tridimit vagy krisztobalitot gyakorlatilag visszafordíthatatlan.
Reakcióvázlat a polimorf átalakulások során égetés DINACYT szilikagélen (rizs)
Az áramlási sebesség lassan megy átmenetek növekedésével nő a hőmérséklet, a növekedés a finomság és a egy mineralizátor jelenlétében (simább). Amikor előállításukra DINACYT meszet tartalmazó vegyületek vas-oxid. A kiégetési folyamat DINACYT CaO és FeO kialakítva kermnezemom olvadó szilikátok, amelyek magas hőmérsékleteken feloldjuk szilícium-dioxid. Egy túltelített szilíciumdioxid-oldatban kristályosodik formájában a módosítás, amely kevésbé oldható a hőmérsékleten kristályosodás.
Mivel kermnezema módosítások különböző sűrűségű, a hangerő változás, amikor átalakításokat.
A foka az átmenet kvarc lehet megítélni a sűrűsége a kiégetett termék tridimit és krisztobalit. Minél alacsonyabb a sűrűsége, a teljesebb az átmenet. Égetés során, kívánatos, hogy át a maximális kvarc, tridimit, amely minimális mennyiségű változás a hűtés során. Ha a laikus ki a sütőben tégla slaboobozhzhennogo, ahol a szilícium-dioxid nem átment krisztobalit vagy tridimit, ezek az átalakulások előfordulnak szóló fűtési kazán. A kötet jelentős mértékben növekedni fog tégla és falazat összeomlik. Dinas cikkek, amelyekben a pörkölés nagy részét a kvarc költözött tridimit vagy krisztobalitot nevezett tridimitizirovannymi vagy tridimit-krisztobalittá.
Az alapanyag előállítására DINACYT szolgálnak kvarcit, amely legalább 95% SiO 2. Kvarcit állnak a kis és mikroszkopikus szemcsék kvarc, szilícium-dioxid cementált egy kis mennyiségű szennyezés más vegyületek. Rezisztencia kvarcit függ a kémiai-ásványtani összetételét, de nem lehet alacsonyabb, mint 1750 ° C-on
Zúzás után, és köszörülés futók kvarcit átvizsgált több frakcióra. A szemcseösszetételét a töltés természetétől függ a nyers anyagok, módszerek a feldolgozás és a célja termékek. Silica komponensekből keveréket kvarcit szemcsék terjedő méretben nagyon finom lisztet 5-6 mm. A kötődési nyers kvarcit szemek, valamint, hogy felgyorsítsa a konverziós szilika jellemzően 1,5-3% meszet adagolunk formájában mésztej. Előállítása kvarcit a mésztej prominaetsya hengerek futók. Az öntés után prések és szárítás után a nyers terméket kalcináljuk alagútban kemencékben.
Égetés Dinas - a legfontosabb művelet. Hőmérséklet-emelkedés legyen egységes és lassú, különösen az átmeneti pont egy kvarc módosítás a másikra. A gyors hőmérséklet-emelkedés kvarc gabona repedés, tégla nagymértékben megnövekszik a térfogata és a meglazult. Továbbá, a gyorsabb a hőmérséklet emelkedik, az alsó folyékony fázis képződik. Amikor elegendő mennyiségű folyékony fázis kitölti a teret közötti kvarcszemcsék kristályosítani, és érzékeli az ebből adódó feszültség. Elégtelen mennyisége a folyékony fázisban zajlik egy úgynevezett száraz-prevraschenieb kvarc b-krisztobalitot, míg a nyers miatt az erős volumenének növekedése megduzzad és repedések.
A maximális égetési hőmérséklet nem haladhatja meg 1460 ° C, mert magasabb hőmérsékleten a b-krisztobalittá b válik nemcsak kvarc, hanem b-tridimit. Nagyszámú DINACYT krisztobalitot nem kívánatos, mivel ez erősen függ a hangerő melegítés és hűtés közben. Lehűléskor a kalcinált DINACYT kell gyakorolni óvatosan, különösen az átmenet szilika egyik módosítása a másikra. DINACYT égetési feltételeket kell figyelembe venni és melegítő kemencék. Szilícium-dioxid hőálló kvarcit elektromos vezetőképesség
A tipikus szilika termékek viszonylag alacsony refractoriness (1710--1720 ° C), de a magas hőmérséklet a kezdete deformáció terhelés alatt (1620--1660 ° C). Tridimit, krisztobalittá menti dinasztiák mechanikai szilárdsága, és nem változtatja alakját szinte az olvadási hőmérséklet. Ezért Silica tégla széles körben használják az iparban, különösen ahol nagy mechanikai szilárdság magas hőmérsékleten. DINACYT hőállóság nagyon kicsi, nem több, mint két termikus ciklus, de lassú fűtési és hűtési dinasztiák jól képes folytatni több termikus ciklusok és így nem veszít mechanikai szilárdsága.
Kémiai ellenállás dinasztiák jellemzően savas tűzálló. Átméretezése melegítéssel jól sült, teljesen átkristályosítjuk Dinas kissé. De mivel a gyártás teljes átalakulását kvarc téglák nem éri el egy bizonyos volumen növekedése melegítéséhez zajlik. Így, amikor melegítjük és 1450 ° C-változás lineáris méretei eléri 1,6-2,1%, és az ezt követő expanzió lehet akár 0,7%. Ezt figyelembe kell venni, amikor szóló kemence, amely kompenzátorok.
Szilícium-dioxid hőálló széles körben használják a falazott ívek olvasztó kemencék hiánya miatt a további zsugorodást hosszú élettartam magas hőmérsékleten.
A fő tulajdonságai a tűzálló anyagok
A tűzállóság az a képesség, az anyagok magas hőmérsékletnek ellenálló deformálódása nélkül a saját súlya alatt. Amikor fűtés a tűzálló anyag kezdetben lágyul miatt olvadási ömleszthető komponens. A további melegítés az ömlesztett olvadni kezd, és a viszkozitása az anyag fokozatosan csökken. Olvasztási eljárás tűzálló kifejezve egy fokozatos átmenet a szilárd anyag folyékony, ahol a hőmérséklet intervallum az elejétől a olvadni lágyító néha eléri több száz fok. Ezért a jellemzőit tűzállóság lágyuláspontja.
Erre a célra, kerámia piroskopy (PC) van meghatározásához használt tűzálló anyagok. Piroskopy vannak háromoldalú piramis, csonka magas és 6 cm bázissal formájában egy egyenlő oldalú háromszög oldala egyenlő 1 cm. Mindegyik piroskopu megfelel egy bizonyos lágyulási hőmérsékletet, azaz. E. A hőmérséklet, amelynél piroskop meglágyult úgy, hogy a felső megérinti támogatja. A jelölés azt piroskopov a tűz ellenállás, csökken tízszeres. Annak megállapításához, a refrakcióját ez az anyag készült piramis mérete piroskopa. A vizsgálati mintát a különböző számokat piroskopami szerelve egy megtámasztásra és elhelyezni elektromos kemencében. Teszt éghetőségi csökken nyomon a lágyító (ősz) a mintákkal összehasonlítva piroskopami bizonyos melegítés körülmények között. A tűzálló anyag jelzi száma piroskopa, ami esett ugyanakkor a minta.
Deformáció terhelés alatt magas hőmérsékleten.
A szóló, a kemence tűzálló Tapasztalataink elsősorban összenyomó erő növekszik, mint a fűtési kazán. Ahhoz, hogy értékelje a mechanikai szilárdsága a tűzálló általában határozza függését a törzs mennyisége a hőmérséklet állandó terhelés.
A kapcsolat a tűzálló alakváltozás a terhelés és hőmérséklet: 1- kromit, samott 2-, 3- magnezit, 4- dinasztiák.
Minden tűzálló anyagok porózus. A pórusok mérete, struktúrája, és a számos rendkívül változatos. Néhány pórusok vagy összekapcsolódnak a légkörbe, vagy zárt térben a cikken belül. Ezért különbséget nyitott porozitás, vagy nyilvánvaló, amelyben pórusok vannak kommunikált a légkör, a zárt porozitás, amikor pórusok nem kimenetet a külső, és a valódi porozitása, vagy teljes, t. E. összesen.
Nyitott porozitás alapján számítjuk ki a mérési adatok a víz felszívódását, és térfogatsűrűsége tűzálló.
Fajlagos hő határozza meg az arány a tűzálló fűtési és hűtési a bélés és a hő a fűtési költségeket. Ez különösen fontos, ha egy szakaszos üzemű kemencében. Hő-kapacitás függ a kémiai és ásványi összetétele a tűzálló. Ez határozza meg calorimet. A fajhő általában enyhén növeli a hőmérséklet növekedésével. Az átlagos értéket a tartományban 0,8-1,5 kJ / (kg-K).
Vezetőképesség a meghatározó paraméter tűzálló bélés céljára használt elektromos kemence. Normál hőmérsékleten, általában minden tűzálló anyagok jók dielektrikumokra. A növekvő hőmérséklet, elektromos vezetőképességét a rohamosan növekszik, és válnak vezetők. A villamos vezetőképessége anyagok nagy porozitású magas hőmérsékleten csökken.
Állandóságát alakú és térfogatú.
Amikor fűtés a tűzálló a kemencében van egy változás a térfogatuk hatása alatt a két tényező - a hőtágulás és a zsugorodás (vagy növekedés). Hőtágulása a legtöbb tűzálló alacsony. Egy sokkal nagyobb térfogatváltozást a tűzálló magas hőmérsékleten miatt fellépő. Így, samott zsugorodnak cikkek eredményeként kialakulását bizonyos mennyiségű folyadék és a tömítés kőtégely. Általában ez a csökkenés a mennyiség nagyobb, mint a hőtágulás és növeli a varratok. Silica termékek növekvő miatt további melegítés a átkristályosítással folyamatokat. A növekedés a termék a szolgáltatás során segíti a pecsét falazat ízületek. A térfogatváltozást tűzálló Kiértékelésüket pontosan mért minták melegítésével egy kemencében.
Termikus ellenállás az a képesség, a tűzálló anyagok nem összetörik alatt éles hőmérséklet-változásokat. Ez különösen fontos a tűzálló dolgozó szakaszos kemencék. Termikus ellenállása tűzálló, magasabb hővezetési együtthatója nagyobb, mint az anyag, porozitása és a szemcsenagyság és a kisebb az együttható a lineáris hőtágulási, sűrűség, a termék méretei, és a térfogatot változás, amikor allotropic átalakulások.
Ahhoz, hogy meghatározzuk a termikus stabilitását a felhasznált minta formájában tégla. A mintát melegítjük 40 percig 850 ° C-on, majd lehűtjük 8-15 min. A ciklus fűtési és hűtési termikus ciklusok az úgynevezett. Hűtés csak akkor lehet a levegő (termikus ciklus), vagy az első vízben 3 percig, majd levegőn 5-10 percig (víz termikus ciklus). Fűtés és hűtés végezzük mindaddig, amíg a minta súlycsökkenés (miatt ellés) nem éri el a 20% -ot. Thermal ütésállóság értékeljük összeg éves termikus ciklusok.
Under vegyi ellenállás tűzálló anyagok utal, hogy a képességét, hogy ellenálljon a pusztulásukat a kémiai és fizikai hatásokat a termékek alakíthatók ki a tűztérben - a fém, salak, por, hamu, gázok és gőzök. A legnagyobb hatással a tűzálló az olvasztó kemencék van salak. Tekintettel a fellépés tűzálló salak lehet szét három csoportba - savas, bázikus és semleges.
Savas tűzálló rezisztensek a savas salak tartalmazó nagy mennyiségű SiO2. de erodált bázikus salak. A savas tűzálló van Dinas. Dinas ellenálló oxidáló és redukáló gázok.
Alapvető tűzálló anyagok ellenálló bázikus salak, de csökkentették a savas. Ezek közé tartozik a tűzálló mésztartalmú, magnézia és alkáli-oxidok (dolomit, magnezit, és mások.).
Semleges (intermedier) tűzálló anyagok, amelyek magukban foglalják az amorf oxidok reagálnak mind a savas és a bázikus salak, de sokkal kisebb mértékben, mint a savas és bázikus. Ezek közé tartoznak a krómtartalmú vasérc, amely a fő komponensként FeO-Cr2 O3.
Attól függően, hogy a célra, amelyre tűzálló használnak, a hővezetés legyen magas vagy alacsony. Így a anyagok betétek kemencék kell alacsony hővezető hőveszteség csökkentése érdekében, hogy a környezet és hogy növeljék a. N. D. A kemence. Azonban, anyagok készítésére olvasztótégelyek és karmantyú kell egy nagy termikus vezetőképességét, ami csökkenti a hőmérséklet-különbség a falak.
Ahogy a hőmérséklet növeli a hővezetési a legtöbb tűzálló növekszik. Kivételek magnezit és a hővezetési szilícium-karbid termékek, amelyek, ha csökken. a hővezető tűzálló anyagok csökken a növekvő porozitással. Azonban, magas hőmérsékleten (a fenti 800-900 ° C) porozitásának növelésére csekély hatása van a hővezető. Acquire befolyása a konfigurációs és méretét pórusokat, amelyek meghatározzák konvektív hőátadás a pórusokat. Növelése a kristályos fázis mennyisége az anyagban növekedéséhez vezet a hővezető képessége.
A kapcsolat a tűzálló hőmérséklet és a hőátadási tényező:
1 - magnezit; 2 - hromomagnezit; 3 - dinasztiák; 4 - samott; 5 - penoshamot
Shlakoustoychivost függ a kémiai reakció sebessége a tűzálló a salak és a salak viszkozitása. Amikor viszkózus salak és a reakciósebesség kicsi tűzálló termék is jól működik. Ahogy a hőmérséklet növeli az az arány a kémiai reakciók kiváltása növekszik, és a viszkozitása a salak csökken, így még egy kis hőmérséklet-emelkedés (25-30 ° C) vezet jelentős növekedése a tűzálló anyag korróziója. Porózus termékek nyitott pórusú shlakoustoychivy kevesebb, mint a sűrűbb. A külső felülete sima tégla kéreg jobban ellenáll az intézkedés a méreganyagok, mint az érdes felület szünetek. Repedések a terméket, és csökkenti a shlakoustoychivost.
statikus és dinamikus - két meghatározására használt módszereket shlakoustoychivosti. A statikus módszer a tűzálló termék, hengeres furat, amelybe öntöttünk finomeloszlású salakot. A terméket hevítettük egy kályhában, hogy az üzemi hőmérséklet (de nem kevesebb, mint 1450 km ° C), és ezen a hőmérsékleten tartjuk 3-4 órán keresztül. Mintegy shlakoustoychivosti megítélni minőségileg fokának termék feloldódik a salak, és a mélysége a behatolás a termék. A dinamikus módszer, a vizsgált személy firebrick függőlegesen a kemencében, a 1450 ° C-on 1 órán, öntsük salak porral (1 kg). Molten és folyik le a felszínen tégla, salak eszik barázda ott. Shlakorazedaemost veszteségből határozzuk térfogata (köbcentiméter) azzal a további zsugorodás tégla.
A gázáteresztő képesség természetétől függ a tűzálló, nyitott porozitása érték, a termék szerkezetét egyenletességét, a hőmérséklet és a gáznyomás. A növekedést a gáz permeabilitása tűzálló hőmérséklet csökken, mint a gáz mennyisége, és ezáltal növeli annak viszkozitását növeli. A tűzálló legyen, talán kevésbé gázáteresztőképesség, különösen azok, amelyek gyártásához felhasznált retortákból, karmantyú, tégelyeket. A legtöbb gázáteresztőképesség tűzálló termékek, a legkisebb Dinas.
Helyezni Allbest.ru