Применение каолина в огнеупорах
Каолин — одна из ряда алюмосиликатных глин, потребляемых огнеупорной промышленностью. Содержание глинозема (Al2O3) в этих глинах составляет от 20% до 45,9% для теоретически чистого каолина. В общих чертах, чем выше содержание оксида алюминия, тем более тугоплавким является материал.
Огнеупоры — это жаропрочные материалы, используемые для облицовки высокотемпературных печей, реакторов и других технологических установок. Наиболее важной характеристикой огнеупоров является их способность сохранять форму и прочность при высоких температурах при механических нагрузках и воздействиях различных горячих газов, жидкостей и расплавленных или жидких материалов.
Огнеупоры делятся на кислотные и основные. Термин «основной» или «кислота» относится к среде, в которой используется огнеупор, а не к его составу. Различие между двумя типами огнеупоров возникло в сталелитейной промышленности, где для обработки основных или кислых шлаков использовались разные продукты. В мартеновских и электродуговых печах можно использовать как кислые, так и основные огнеупоры, но в основных процессах производства стали используются только основные огнеупоры. В стекольной и керамической промышленности условия эксплуатации обычно кислые. В цветной металлургии применяются как кислотные, так и основные огнеупоры.
Кислые огнеупоры производятся из алюмосиликатов и кремнезема, но огнеупоры с высоким содержанием глинозема считаются по существу нейтральными. Этот тип огнеупора может удалить любой фосфор, присутствующий в печи, что может отрицательно сказаться на качестве производимого железа и стали. Основные огнеупоры могут изготавливаться из природного или синтетического магнезита, хромита, доломита и форстерита.
Огнеупоры можно разделить на кирпичи и монолиты. Огнеупорный кирпич классифицируется по физическим размерам. Стандартный размер огнеупорного кирпича составляет 23 см х 11,4 см х 6,4 см, также известный как кирпич 9 дюймов. Все остальные кирпичи относятся к специальным формам и производятся для использования в конкретных целях. Монолитные изделия изготавливаются из тех же материалов, что и огнеупорный кирпич, но до недавнего времени использовались в основном для герметизации конструкций из огнеупорного кирпича, предотвращающих проникновение шлака, паров и пламени. Монолитные материалы далее подразделяются по способу применения на растворы, трамбовочные смеси, торкрет-растворы и заливочные смеси. Затем их разделяют по химическому составу на шамот, муллит, высокоглиноземистый, кремнезем-магнезит, магнезит-хром, хром, глинозем-хром, глинозем-графит, циркон и глинозем-цирконий-кремнезем (AZS).
Металлургическая промышленность является крупнейшим рынком огнеупоров. Технологические достижения улучшили качество огнеупоров, прежде всего потому, что потребители требуют от продуктов все более длительного срока службы. Повышенная устойчивость к износу и тепловым ударам увеличивает срок службы огнеупорного изделия и уменьшает количество случаев вывода печи из производства для замены футеровки и огнеупорных компонентов. Благодаря этим технологическим усовершенствованиям также сократилось потребление огнеупорного сырья.