Производство чугуна и многие другие процессы получения и термической обработки металлов проводят при высоких температурах; для их осуществления необходимо изготовлять различные аппараты (печи, ковши, дымовые трубы и др.) из материалов, выдерживающих силовые и тепловые нагрузки и стойких против воздействия расплавленных масс, горячих паров и газов.
Материалы, применяемые для футеровки рабочего пространства этих аппаратов, называют огнеупорными (огнеупорами). Их изготовляют главным образом из устойчивых природных минералов, придавая им форму кирпичей, порошков и различных фасонных изделий. По химическим свойствам огнеупорные материалы делят на кислые, основные и нейтральные.
Характерным кислым огнеупором является динасо-вый кирпич, изготовляемый из кварца (93—96% Si0.2) с небольшой Добавкой извести (2—3% СаО) для связи. Он имеет огнеупорность температуру размягчения под действием собственного веса) 1650— 1730° С и применяется для кладки печей, работающих с кислыми Шлаками, содержащими большое количество SiO,.
Характерным основным огнеупором является магнезитовый кирпич, изготовляемый из обожженного при высокой температуре природного магнезита (91—94% MgO, остальное СаО, А1203, Si02, Fe203). Кроме того, широко применяется в виде дробленого и обожженного природного минерала основной огнеупор — доломит (СаО + MgO). Основные огнеупоры стойки к известковым (основным) шлакам и пыли до температуры 1800—1900° С.
К нейтральным можно отнести углеродистые огнеупоры, выдерживающие нагрев до 2000° С и мало взаимодействующие с очень агрессивными шлаками. Их изготовляют из антрацита и других чистых углеродистых материалов. Они содержат около 90% углерода и делятся на угольные и графитовые. Из них делают тигли, электроды или ими футеруют электролизные ванны для получения алюминия и отдельные части других печей.
Нейтральными являются хромиты, изготовленные из природного хромистого железняка. Хромитовый кирпич содержит примерно 30% Сг203 и по 25% MgO и Fe2Os.
Устойчивым огнеупором является хромомагнезитовый кирпич, изготовляемый из смеси хромита и магнезита; его химические свойства приближаются к нейтральным при содержании хромита не менее 28%, с меньшим содержанием хромита эти огнеупоры имеют
слабо основной характер.
Наиболее распространенным и дешевым огнеупором является шамот, изготовляемый из обожженной глины (каолинита А1203•2Si02•2H20), его химические и огнеупорные свойства изменяются в широких пределах в зависимости от химического состава. Шамоты, содержащие менее 60% Si02 и 40% А1203, устойчивы против кислых и основных шлаков и практически почти нейтральны. Шамоты, содержащие более 60% Si02 и 30% А1203, обладают слабо выраженными кислотными свойствами, а глинистые огнеупоры, содержащие более 65% Si02, принято называть полукислыми; они обладают наименьшей огнеупорностью, но дешевы.
Высокоглиноземистые огнеупоры (А1203 более 45%) обладают очень высокой огнеупорностью (до 2000° С), высокой стойкостью к перепаду температур и большей устойчивостью против кислых и основных шлаков, но стоят они дорого.
Источник: metallsity.ru