Огнеупоры

ВК- цемент - высокоглиноземистый цемент, а проще алюминат кальция.

 

Каким образом формовать такую сухую смесь? У меня получилось заформовать при 13'/, ахфс, остальное шамот (шгар 42) немного оксида магния (в качестве отвердителя). Просушка на воздухе— сутки, затем медленный нагрев в духовке. При 200'С смесь начало пучить (пустоту (заполнитель) предварительно просушивал).И так не один раз. .Забросил я это дело, в чём ошибка не пойму?

 

Благодарю! Для меня ВГЦ и ГЦ привычней, я не химик, с мешков читаю

 

@Gudvin, У вас похоже оксид магния с кислотой реагирует с выделением тепла, а горячая кислота и карбид кремния растворяет на ура, опять же с выделением тепла. Реакция разгоняется, смесь пучит парогазовой смесью. Замените оксид магния оксидом или гидроксидом алюминия с избытком по отношению к кислоте (глинозем) и наберитесь терпения пока смесь затвердеет при обычной температуре. Только потом начинайте сушить медленно поднимая температуру. Такой способ должен дать лучший результат.

 

Букву Г не пропечатал, Полное ВГКЦемент. Суть уже объяснили.

 

Здравствуйте уважаемые форумчане. Сразу скажу я полный дилетант в огнеупорах и не всегда понимаю ваши рецепты поэтому не ругайте сильно. У меня в регионе есть
1. Мертель Терракот
2. карбид кремния зеленый
3. Электрокорунд разной фракции
4. Глина шамотная без примесей
Если не трудно напишите пожайлуста простые но подробные рецепты по типу: берем столько то, перемешиваем, обжигаем (применительно к райзеру РК или РП мощностью около 10 кВт)
Реально ли использовать технологию папье машье

 

"Вы думаете всё так просто? Да, всё просто, но не так!" (с) Дядюшка Эйнштейн.

 

@Atlasc132at, Для кладочного раствора ассортимент почти достаточный, остается вопрос из чего печь делать. Если кирпич, шамотный, то состав на ортофосфорной есть и здесь и в ракетной печи, а если вы из этих компонентов и кирпич думаете сделать, то придется, как @Сергей247, написал постом выше ТЗ уточнять.

 

Конечно хотелось бы сделать райзер полегче и лишнего объема. налепить на бумажную или пенопластовую болванку (у знакомого есть 3d гравер из пенопласта фрезерует детали любого объема),более менее соблюдая толщину. При отжиге болванка сгорит. Если не получится то буду делать из шб8 или шб5. Ориентируюсь на размеры райзера Перелесника. Пока буду делать просто печь. Спасибо за ответы

 

Из пенопласта точно не получится, если только делать как Руслан шликерным литьем, т. е из пенопласта форму под гипс, гипсовую форму под шликер, но без опыта не стоит, Даже я полностью зная эту технологию не возьмусь за это, хотя руки и ноги растут из разных мест.

 

Наверно пришла пора оживить тему. Начнем краткий обзор технологий получения огнеупорных материалов (не изделий, а именно материалов).
Обычные технологии.
1. Плавление, с дальнейшим литьем в формы, так называемые плавленно - литые огнеупоры. Наверно самый распространенный материал - это "Бакор" материал получаемый из муллита или Корунда и оксида циркония. Применяют для ванн печей стекловарения, поскольку материал хорошо противостоит силикатным расплав, оксид алюминия попадая в стекло резко увеличивает вязкость и температуру плавления стекла, а оксид циркония вообще вызывает его кристаллизацию, т. е переводит силикатные расплавы из формы "псевдожидкости" в твердую, кристаллическую структуру. Ну вы поняли, в стекле этот материал растворятся не будет. Температура плавления 2700 градусов. Ну цена его тоже понятна даже исходя из того что, чтоб его расплавить нужен материал, с еще более высокими характеристиками, да и энергии тоже ... Поэтому получают более хитро, восстановлением лишнего кремния, и выводом его из расплава. Вторыми по распространению. служат плавленный Корунд (алунд, коршевит) и Кварц (в аморфной форме кварцевое стекло). В общем дорого и для наших целей малодоступно. Есть конечно еще всякие керамики, но о них в других технологиях...
2. Спекание - самая распространенная форма, со множеством категорий, разновидностей, но основана на одном принципе перенос твердого вещества через жидкую фазу, (иногда прямую диффузию вещества) с целью его объединения (вещества) и уменьшением поверхностей раздела. Поэтому наиболее часто применяют порошки материалов. Процесс может сопровождаться протеканием химических реакций или быть чисто физическим. Продолжение следует...

 

Продолжение:
Рассмотрим пожалуй алюмосиликатную систему, она ближе к нашим вопросам, чем например порошковая металлургия.

Диаграмма состояния оксидов Кремния и алюминия, показывает какие вещества будут получатся при смешивании оксидов в пропорциях от 0 до 100% масс и точки плавления эвтектических смесей
1. Самая левая часть диаграммы 100% Si02 Т плавления 1740 градусов. Начинаем добавлять оксид алюминия. Температура плавления начинает понижаться до 1585 градусов, выше этого значения существуют высокотемпературная модификация кварца - кристобалит + жидкая фаза, которая может обеспечить спекание динасового кирпича. Ниже этой температуры кристобалит (при 750 градусах перейдет в кварц) + муллит. При содержании 30 % оксида алюминия получается нами всеми любимый шамот. Посмотрите на кривую роста температуры плавления в зависимости от увеличения содержания оксида алюминия. 1910 градусов, но жидкая фаза - ЖФ приТ выше 1585 все равно присутствует. Шамот будет держать нагрузку без деформации тем лучше чем больше в нем оксида алюминия, но применять его в ответственных узлах при Т выше 1585 не стоит. При содержании Оксида алюминия 62 % у нас чистый муллит. Кирпич так и называется МЛ-62. А вот добавление к муллиту еще оксида алюминия понижает температуру плавления на 60 градусов. Поэтому следующий материал муллито-корунд МКР начинается от 82%. Ну вот диаграммой пользоваться уже научились и предсказывать по ней свойства уже можем. Разберемся теперь, а где каолин, ведь из него делают шамот?
Диаграмма состояния начинается от 1500 градусов и ниже этой температуры алюмосиликатов великое множество, но при нагревании все они перейдут в эти три фазы Кристобалит - Муллит - Корунд в зависимости от содержания в них оксидов. Итак каолин -3 (Al203 x 2SiO2) (воду опущу) =3Al203 x 2SiO2 + 4SiO2 Вот мы и получили уравнение превращения глины в шамот. Думаю моли в граммы как пересчитывать не забыли. Продолжение следует...

 

Продолжение
Для закрепления приведем еще одну важную для огнеупоров диаграмму состояния, но уже тройную
Думаю по аналогии с двойной следуя по осям массового содержания оксидов увидите, что будет получаться, ну а про минеральные фазы сможете прочитать в инете самостоятельно. Итак основываясь на этих диаграммах и зная химический и минералогический состав исходного сырья, можем провести получение огнеупорных материалов методом спекания, зная, что химические реакции приведут к соединениям указанным в диаграмме при температурных параметрах, опять же указанных в диаграмме. Если температуры будут превышены, то получим расплав если будут ниже, то будет идти процесс спекания. Еще ниже (при которой уже нет жидкой фазы) получим твердую смесь "продуктов пиролиза" исходных материалов.
3. Технология поликонденсации, она же гель-золь, она же геополимерная, она же газового соосаждения
Достаточно новая старая технология. Матушка природа первым методом (плавлением) наделала базальтов, вторым (спеканием) гранитов, а все остальное именно этим способом. Из названия понятно, что что-то должно сначала сконденсироваться, а потом полимеризоваться причем для нас желательно в огнеупоры. Действительно Кристалл кварца можно рассматривать как неорганический полимер состоящий из тетраэдров (SiO4) 2-.Назовем эту ячейку мономером, поскольку именно этот тетраэдр появляется их аморфного кремнезема, например из жидкого стекла в водной среде или при кристаллизации кварцевого стекла при высокой температуре. Вещества способствующие появлению этого тетраэдра называют минерализаторами. Тетраэдры соединяясь между собой дают пространственные полимерные сетки или ленты или нити... Некоторые оксиды активно включаются в процесс построения кристаллических решеток и еще больше разнообразят структуру. И первейший среди них это оксид алюминия, причем его фосфат полностью идентичен кристобалиту, даже свойства почти одинаковы. Вот все это разнообразие и дает великое множество минералов, называемых силикатами. Подробно останавливаться на структурах кристаллических решеток и их зависимостей от координационных чисел атомов в узлах решетки не буду, поскольку уже это предложение "шибко умное", а в кратце опишу возможные примеры.
Соосожнение аморфных фаз в щелочном растворе силикатов и алюминатов натрия с помощью фторсиликата натрия, с дальнейшей полимеризацией при нагревании. Фторид ион является сильнейшим минерализатором, причем еще и может замещать собой гидроксильную группу резко меняя свойство материала. Например гидрослюды типа монтмориллонита являются основным компонентом бентонитовых глин, которые весьма легкоплавки. А вот Фторфлогопит является уже огнеупорной слюдой, да еще и свойства уникальные за счет слоистого строения Продолжение следует...

 

Продолжение.
Однако на мой взгляд у этой технологии есть существенный недостаток, все гели образуются в водной среде (экзотику не рассматриваем), которая потом удаляется (огнеупоры ведь) освобождая занимаемый объем в изделии. К этому объему добавится огневая усадка, в итоге какого размера получится изделие? Поэтому и область применения или как кладочные растворы или как пенобетон, потом пилить надо... Но это мое мнение.
4. СВС- технология.
СВС - Самораспространяющийся высокотемпературный синтез, в основе лежит утилизация тепла в процессе сильно экзотермической химической реакции компонентов. Поскольку я им занимался не судите сильно за предвзятость, просто здесь были получены знания и опыт.
Для наглядности возьмем всем известный состав: Сера, уголь, нитрат калия. Типичный СВС состав, в простонародье черный порох. В огнеупорах, осуществляет их пространственный синтез из точки А в точку В . Оно и верно, ведь продукты реакции горячие газы. А если возьмем систему, в которой все вещества и продукты реакции твердые в условиях протекания химической реакции, например оксид железа и порошок алюминия. Данная смесь тоже многим известна, как термитная смесь. При протекании хим. реакции выделяется столько тепла, что продукты плавятся, мало того, тепла хватает, чтоб расплавить еще что нибудь, что встанет на пути. Но если этим "что-нибудь" начнем разбавлять исходный состав, для поглощения тепла, то можем добиться горения без изменения формы изделия (ну и второй вариант - расплав заполняет заранее подготовленную форму) Т. е одной технологией можем получить и плавленно-литой и спеченный вариант изменяя только количественный состав компонентов. Продолжение следует...

 

Видел видео, как за бугром рельсы без електричества сваривают подобными смесями. По моему на сайте популярной механики. А спросить хотел про краситель для термобетона. Оксид титана можно чем белым заменить градусов до 800? Пробовал метакаолин, но он только после 400 осветляться начинает.