5 распространенных видов магниево-хромитовых кирпичей: состав и применение

Магниево-хромитовые кирпичи — это основные огнеупорные изделия, содержащие 55-80% MgO и 8-20% Cr₂O₃, состоящие из периклаза, сложных шпинелей и небольшого количества силикатных фаз. Комплексные шпинели включают твердые растворы MgAl₂O₄, MgFe₂O₄, MgCr₂O₄ и FeAl₂O₄.

После 1960-х годов развитие магниево-хромитовых кирпичей ускорилось благодаря повышению чистоты сырья и температуры обжига. В настоящее время они классифицируются по методу производства на:

(1) Обычные магниево-хромитовые кирпичи

  • Состав: Хромит в качестве крупных частиц, магнезит — мелкодисперсный наполнитель

  • Технология: Температура обжига 1550-1600°C

  • Микроструктура:

    • Слабая прямая связь между частицами хромита и периклаза

    • Преобладание силикатного связующего (CMS)

    • Минимальные фазы выделения в периклазе

  • Недостатки: Низкая механическая прочность, слабая стойкость к шлакам

(2) Кирпичи с прямой связью

  • Улучшения:

    • Более чистое сырье (SiO₂ < 1-2.5%)

    • Температура обжига >1700°C

  • Микроструктура:

    • Прямой контакт между хромитом и периклазом

    • Силикаты вытеснены в углы кристаллической решетки

  • Преимущества:

    • Высокая прочность при температурах до 1800°C

    • Улучшенная стойкость к шлакам, эрозии и термоударам

    • Отличная объемная стабильность

(3) Совместно-спеченные кирпичи

  • Технология: Совместный обжиг тонкоизмельченных смесей магнезита и хромита

  • Особенности:

    • Образование вторичных шпинелей

    • Более однородная микроструктура vs кирпичи с прямой связью

    • Повышенное содержание фаз выделения

  • Разновидности:

    • Полностью совместно-спеченные (все фракции)

    • Частично совместно-спеченные (только крупные фракции)

(4) Ребонд-кирпичи (вторично-связанные)

  • Производство:

    1. Плавление шихты в электродуговой печи

    2. Дробление закристаллизованного расплава

    3. Формование и повторный обжиг

  • Характеристики:

    • Высокая степень прямой связи

    • Обилие шпинелевых фаз выделения

    • Пониженный коэффициент теплового расширения

    • Лучшая термостойкость vs литые кирпичи

(5) Литые магниево-хромитовые кирпичи

  • Технология: Полное плавление шихты с последующей отливкой в формы

  • Микроструктура:

    • Плотная кристаллическая структура

    • Максимальная прямая связь

    • Высокое содержание шпинелевых фаз

  • Преимущества: Лучшая стойкость к шлакам

  • Недостатки: Низкая термостойкость

Ключевые отличия по свойствам:

Параметр Обычные Прямая связь Совместный обжиг Ребонд Литые
Прочность при 1800°C Низкая Высокая Очень высокая Средняя Макс.
Термостойкость Низкая Хорошая Отличная Хор. Низкая
Стойкость к шлакам Слабая Хор. Очень высокая Средняя Макс.

Все современные виды магниево-хромитовых кирпичей находят применение в:

  • Сталеплавильных печах

  • Вращающихся цементных печах

  • Медно-никелевых агрегатах

  • Стекловаренных печах (зоны высоких температур)

Различия между теплоизоляционными кирпичами JM26 и JM28

1. JM26

  • Огнеупорность: 1430 °C

  • Содержание алюминия (Al₂O₃): 58%

  • Рабочая температура: до 1400 °C

  • Характеристики:

    • Применяется в высокотемпературных печах с прямым контактом с пламенем.

    • Отличная теплоизоляция, высокая прочность на сжатие, низкая теплопроводность.

  • Применение:

    • Электрические печи, вращающиеся печи, туннельные печи, печи для азотирования.

    • Основное использование:

      • Верхняя часть регенераторов стекловаренных печей,

      • Купола и под горячедутьевых печей,

      • Футеровка шахты и лещади доменных печей,

      • Керамические обжиговые печи,

      • Мертвые зоны футеровки в системах крекинга нефти.


2. JM28

  • Огнеупорность: 1540 °C

  • Содержание алюминия (Al₂O₃): 67%

  • Характеристики:

    • Высокая термостойкость,

    • Низкая теплопроводность (эффективная теплоизоляция, позволяет уменьшить толщину стенок печи и снизить стоимость),

    • Высокая механическая прочность,

    • Отличная термостойкость (устойчивость к термическим ударам).

  • Применение:

    • Широко используется в футеровке высокотемпературных печей и теплоизоляционных слоях.


Ключевые отличия:

Параметр JM26 JM28
Огнеупорность 1430 °C 1540 °C
Al₂O₃ 58% 67%
Рабочая темп. До 1400 °C Выше (до ~1500 °C)
Теплопроводность Низкая Еще ниже (лучше изоляция)
Прочность Высокая Очень высокая
Термостойкость Хорошая Отличная

Набивная масса для футеровки канальных электропечей

Высокоглиноземистая набивная масса (также называемая нейтральной футеровочной массой) изготавливается из высококачественного сырья, включая:

  • специальный боксит,

  • электроплавленный корунд,

  • электроплавленный оксид магния,

  • оксид циркония,

с добавлением комплексных модификаторов.

Состав материала подбирается индивидуально в зависимости от:
✔ температуры плавления (рабочей среды)
✔ типа металла/шлака (агрессивности среды)

Нейтральная масса МК80 МК90 часто используется в канальных электропечах.

Наименование Масса муллитокорунловая МК80 Масса корундовая МК90
Огнеупорность °C 1850 1700
Влаги % 4,5-5,5 3-4
Al2O3 % 80 90
Fe2O3 % 1,2
P2O5 % 1,7-2,5

 

Бадделеито-корундовые огнеупоры и преимущества для стекловаренных печей

Электроплавленый бадделеито-корундовый кирпич (Бакор/AZS) — ключевой материал в стекольной промышленности

🔥 Незаменимый материал с превосходными характеристиками
Электроплавленый циркониево-корундовый кирпич (Бакор/AZS) благодаря своим исключительным свойствам играет критически важную роль в стекольной промышленности.

🏭 Ключевые области применения в стекловаренных печах

  • Основные зоны эксплуатации: дно печи, стенки, регенеративные блоки (насадки) и другие термические агрегаты.

  • Устойчивость к экстремальным условиям: высокая огнеупорность и стойкость к коррозии стекломассой обеспечивают стабильную работу печи и продлевают срок службы.

🔧 Критически важные зоны с повышенными требованиями
В зонах с максимальной нагрузкой (электроплавленные печи, стеклоприёмники, барьеры, устройства для барботажа, углы загрузочных карманов) AZS-кирпич демонстрирует выдающиеся результаты:

  • Сопротивление эрозии/абразивному износу: сохраняет целостность при контакте с агрессивной стекломассой.

  • Термостабильность: выдерживает температуры свыше 1700°C без деформаций.

🌍 Экологичность и чистота стекла
Низкий уровень загрязнения стекломассы — ключевое преимущество AZS:

  • Минимизация дефектов: не вносит примесей, сохраняя оптическую прозрачность стекла.

  • Совместимость с высококачественными стеклами: особенно важно для производства фармацевтической и оптической тары.

🌟 Будущее технологии
Благодаря сочетанию стойкости к коррозии, износостойкости и экологичности, применение AZS-кирпича продолжает расширяться, предлагая стекольной отрасли:

  • Повышение энергоэффективности печей.

  • Снижение эксплуатационных затрат.

  • Поддержку “зелёных” инициатив за счёт долговечности материалов.

Высокоглиноземистые чем лучше низкоглиноземестых огнеупоров?

Высокоглиноземистые огнеупоры (Al₂O₃ ≥ 45%) превосходят низкоглиноземистые (Al₂O₃ < 45%) по ключевым параметрам, что определяет их применение в ответственных промышленных процессах. Вот детальное сравнение:


1. Термостойкость

Параметр Высокоглиноземистые Низкоглиноземистые
Рабочая температура До 1800°C До 1400°C
Огнеупорность ≥ 1750°C (SK 36+) ≤ 1650°C (SK 32-34)
Преимущество: Выдерживают экстремальные температуры (например, в сталеплавильных печах).

2. Химическая стойкость

  • К шлакам/металлам:
    Высокое содержание Al₂O₃ (>60%) обеспечивает устойчивость к:

    • Основным шлакам (CaO, MgO)

    • Железным и стальным расплавам

  • Кислотоупорность:
    Низкоглиноземистые (с SiO₂ >50%) лучше сопротивляются кислотам, но проигрывают в щелочных средах.


3. Механическая прочность

  • Пористость:
    Высокоглиноземистые: 12-18% (плотная структура)
    Низкоглиноземистые: 20-30%

  • Прочность на сжатие:
    60-100 МПа vs 30-50 МПа

Пример: Футеровка ковшей для выплавки нержавеющей стали требует высокоглиноземистых блоков.


4. Долговечность

  • Срок службы:
    В доменных печах высокоглиноземистые кирпичи работают в 2-3 раза дольше.

  • Термоциклическая стойкость:
    Добавки корунда (Al₂O₃ 90-99%) снижают риск растрескивания.


5. Применение

Область Высокоглиноземистые Низкоглиноземистые
Металлургия Ковши, печи-ковши, миксеры Теплоизоляция, футеровка
Нефтехимия Каталитические реакторы Дымоходы, облицовка
Стекловарение Зоны контакта с расплавом Вспомогательные конструкции

Когда выбирать низкоглиноземистые?

  • Бюджетные решения (цена ниже на 40-60%)

  • Умеренные температуры (<1350°C)

  • Кислые среды (например, в производстве серной кислоты)

Технический вывод: Для критичных процессов (металлургия, цементные печи) высокоглиноземистые огнеупоры — обязательное условие бесперебойной работы.

Печь для производства флоат-стекла (Float Glass Furnace) – технический обзор

1. Основное определение

Печь для флоат-стекла – это ключевое термическое оборудование, используемое для производства листового стекла методом флоат-процесса. Расплавленная стекломасса равномерно распределяется на поверхности расплавленного олова, формируя идеально ровное стекло с высокой оптической чистотой. Технология была разработана компанией Pilkington (Великобритания, 1959 г.).


2. Ключевые компоненты печи

Зона Температура Функция Огнеупорные материалы
Стекловаренная часть 1500-1600°C Плавление шихты (кварцевый песок + сода + известняк) Электроплавленный AZS-41, α-β-корунд
Зона осветления 1400-1500°C Удаление пузырей и оптическая гомогенизация стекломассы Хромистый кирпич, муллитокорунд
Оловянная ванна 1000-1200°C Формирование стекла на расплавленном олове (плотность 7.3 г/см³) Карбидкремниевый кирпич (SiC), β-корунд
Отжигательная печь 600-300°C Снятие внутренних напряжений в стекле Низкопроводящие керамические модули

3. Особенности технологии

  • Принцип формования:
    Стекломасса (плотность 2.5 г/см³) растекается по олову за счет разницы плотностей, обеспечивая идеальную плоскостность (погрешность < 1 мм) без механической полировки.
  • Производительность:
    Современные печи производят 800–1200 тонн/сутки (ширина ленты 3–5 м, толщина 0.3–25 мм).
  • Энергопотребление:
    ~1500–1800 ккал/кг стекломассы, требует системы рекуперации тепла (снижение затрат на 30%).

4. Требования к огнеупорам

  • Стекловаренная зона:
    • Устойчивость к коррозии стекломассой (ZrO₂ ≥33% в AZS-кирпичах)
    • Термостойкость (>1700°C)
  • Оловянная ванна:
    • Защита от проникновения паров натрия (β-корунд с 5–7% Na₂O)
    • Стабильность в восстановительной среде (предотвращение образования SnO)
  • Критические проблемы:
    • Коррозия “мышиные норы” из-за выщелачивания стеклофазы (требует горячего ремонта)

5. Технологическое развитие

  • Второе поколение:
    Кислородное сжигание (снижение выбросов NOx) + умные системы загрузки шихты.
  • Тренды:
    • Водородные печи (пилотные ЕС-проекты)
    • Полностью электрические печи (для специальных стекол)

Огнеупорные материалы для шахтных известковых печей

Зона нижнего охлаждения: 
Общая толщина стенки печи: 946 мм

  1. Теплоизоляционный слой: 80 мм – войлок из алюмосиликатного волокна
  2. Термоизоляционный слой: 300 мм – легковесный шамотный кирпич (плотность 0.8 г/см³)
  3. Вторичный рабочий слой: 230 мм – шамотный кирпич
  4. Основной рабочий слой: 330 мм – высокоглинозёмистый кирпич LZ-55 (Al₂O₃ ≥55%)


Зона обжига: 
Общая толщина стенки печи: 946 мм

  1. Теплоизоляционный слой: 80 мм – войлок из алюмосиликатного волокна
  2. Термоизоляционный слой: 300 мм – легковесный шамотный кирпич (плотность 0.8 г/см³)
  3. Вторичный рабочий слой: 230 мм – шамотный кирпич
  4. Основной рабочий слой: 330 мм – высокоглинозёмистый кирпич LZ-55 (Al₂O₃ ≥55%)


Зона нижнего охлаждения:
Общая толщина стенки печи: 946 мм

  1. Теплоизоляционный слой: 80 мм – войлок из алюмосиликатного волокна
  2. Термоизоляционный слой: 300 мм – легковесный шамотный кирпич (плотность 0.8 г/см³)
  3. Вторичный рабочий слой: 230 мм – шамотный кирпич
  4. Основной рабочий слой: 330 мм – высокоглинозёмистый кирпич LZ-55 (Al₂O₃ ≥55%)

Минимальная толщина 498 мм

  1. Теплоизоляционный слой: 80 мм – войлок из алюмосиликатного волокна
  2. Вторичный рабочий слой: 184 мм – шамотный кирпич
  3. Основной рабочий слой: 230 мм – высокоглинозёмистый кирпич LZ-55 (Al₂O₃ ≥55%)


Огнеупорные кирпичи Холодная зона Горячая зона
Вращающаяся печь для легкого обжига извести
Зона высоких температур 1250°C
Высокоглиноземистый кирпич на фосфатной связке; Высокоглиноземистый кирпич; Бетонные изделия МКФУ-85; ПШАЦ; Корунд-глинозёмные бетонные изделия
Вращающаяся печь для жесткого обжига извести
Известь 1400°C
Доломит 1350°C
Высокоглиноземистый кирпич на фосфатной связке; Высокоглиноземистый кирпич; Бетонные изделия Кирпич MgO-Fe₂O₃; Периклазохромитовый кирпич; ПШАЦ

МКС 72 для чего используется

Муллитокорундовые кирпичи МКС 72 – высококачественный огнеупорный материал

Корундо-муллитовые кирпичи МКС 72 представляют собой премиальный огнеупорный материал, состоящий из двух основных минералов – корунда (Al₂O₃) и муллита (3Al₂O₃·2SiO₂). Они сочетают высокую твердость и износостойкость корунда с исключительной огнеупорностью муллита, демонстрируя выдающиеся характеристики в экстремальных температурных условиях. В данной статье подробно рассматриваются свойства, сферы применения и технология производства этих кирпичей.


I. Характеристики Муллитокорундовых кирпичей МКС 72

  1. Термическая стабильность
    Сохраняют стабильность физико-химических свойств при сверхвысоких температурах без деформации или расплава. Благодаря этому широко применяются в металлургии и керамической промышленности.
  2. Высокая износостойкость
    Обладают исключительной твердостью и устойчивостью к абразивному износу, что значительно продлевает срок службы.
  3. Термостойкость
    Устойчивы к термическим ударам при резких перепадах температур, не склонны к образованию трещин.

II. Применение муллитокорундовых кирпичей МКС 72

    1. Металлургия
      Используются для футеровки доменных печей, конвертеров и электропечей, выдерживая воздействие расплавленных металлов.
    2. Керамическое производство
      Применяются в качестве огнеупорной кладки печей, устойчивы к коррозионным газовым средам.
    3. Химическая промышленность
      Защищают реакторы и трубопроводы в высокотемпературных зонах от агрессивных сред.
    4. Стекловарение
      Служат огнеупорным материалом в стеклоплавильных печах, сопротивляясь воздействию расплавленного стекла.

Роль и применение андалузита в огнеупорных массах из карбида кремния

1. Обзор андалузита

Андалузит — это соединение, состоящее из оксида алюминия (Al₂O₃) и диоксида кремния (SiO₂), обладающее высокой термической стабильностью и коррозионной стойкостью. Это превосходный высокотемпературный материал, который широко применяется в таких областях, как сталелитейное производство, металлургия, керамика, электроника и химическая промышленность.

2. Роль андалузита в литьевых массах из карбида кремния

Огнеупорные массы из карбида кремния обладают хорошей термостойкостью и химической стабильностью в условиях высоких температур. Однако в процессе их приготовления возникают определенные технические трудности, такие как плохая текучесть, склонность к растрескиванию и возникновение термических напряжений. Добавление андалузита позволяет эффективно решить эти проблемы.

  1. Повышение термостойкости литьевой массы
    В условиях высоких температур андалузит сохраняет высокую прочность и термическую стабильность, что значительно повышает термостойкость огнеупорных масс из карбида кремния, позволяя им работать в высокотемпературных условиях в течение длительного времени.
  2. Улучшение литьевых свойств массы
    Андалузит повышает текучесть и пластичность огнеупорных масс из карбида кремния, способствуя заполнению форм и удалению воздуха в процессе литья, что улучшает литьевые свойства массы.
  3. Улучшение устойчивости к растрескиванию
    Добавление андалузита в огнеупорные массы из карбида кремния эффективно улучшает их устойчивость к растрескиванию, снижает концентрацию напряжений и повышает устойчивость к разрушению.

Смесь на основе андалузита бетонная низкоцементная

Высокоглиноземистый низкоклинкерный бетон является широко используемым огнеупорным материалом. Обычно он изготавливается путем дробления боксита с различным содержанием глинозема на заполнители определенной фракции, с последующим добавлением высокоглиноземистого мелкозернистого порошка в определенной пропорции и тщательного перемешивания. Кроме того, добавляется определенное количество высокоглиноземистого цемента и связующих веществ, которые вводятся непосредственно перед использованием при монтаже.

При добавлении различного количества андалузита в низкоклинкерный огнеупорный бетон и использовании чистого алюминатного цемента CA70, в состав бетона также включаются микропорошки оксида алюминия и кремнезема в качестве матрицы. Доля андалузита может варьироваться в пределах 10%, 15%, 20% и 25%. Низкоклинкерный бетон не только улучшает усадку в процессе спекания, но и способствует улучшению линейного изменения размеров низкоклинкерного бетона.

Кроме того, с увеличением содержания андалузита, термостойкость низкоклинкерного бетона значительно повышается. Особенно после водяного охлаждения, прочность на изгиб высокоглиноземистого низкоклинкерного бетона значительно возрастает.

Yandex.Metrica