74. Wyroby ogniotrwałe wiązane chemicznie

W dziedzinie ceramiki ogniotrwałej coraz większą rolę odgrywają materiału ogniotrwałe wiązane chemicznie. Posiadają one zalety ekonomiczne przy równorzędnej jakości.

75. Spoiwa fosforanowo - glinowe.

Spośród licznych sposobów chemicznego wiązania substancji ceramicznych, w technologii materiałów ogniotrwałych używa się spoiw fosforanowo - glinowych. Spoiwa te stosuje się do produkcji niewypalonych kształtek np.:

-masy do ubijania typu wysoko-glinowego i karborundowego,

-zapraw,

-kitów krzemianowych przeznaczonych do obmurza komór pieców koksowniczych.

76. Otrzymywanie

-do wodnego roztworu kwasu ortofosforowego (H₃PO₄) wprowadza się jako wypełniacz korund lub spieczony Al₂O₃. Następnie całość miesza się i wypala.

-Kwaśny roztwór ortofosforanu glinu Al(H₂PO₄)₃, miesza się z określoną ilością ogniotrwałego wypełniacza (np. Al₂O₃, SiC, MgO, Cr₂O₃).

Wyroby formuje się z mas półplastycznych i prasuje się pod ciśnieniem 50-75MPa, następnie suszy się w temp 80°C przez kilkanaście godzin. Następnie wyroby poddaje się obróbce termicznej - wypalanie kończy się w temp. ok. 600°C tzn. w temp. całkowitego odwodnienia fosforanów glinowych, aż do utworzenia AlPO₄. Jest to konieczne, gdyż spoiwo staje się odporne na działanie wody. Rozkład spoiwa rozpoczyna się w temp. ok. 1300°C. Rozkład ten nie osłabia jednak właściwości mechanicznych materiałów ogniotrwałych, gdyż w temp. niższych niż 1200°C powstaje trwałe wiązanie ceramiczne.

77. Masy do ubijania, betony, masy ochronne.

Masy do ubijania, są to wyjściowe produkty ogniotrwałe w stanie sypkim, które po nadaniu im odpowiedniej konsystencji znajdują odpowiednie zastosowanie. Masy i betony należą do materiałów nienormowanych, stosowanych w stanie niewypalonym, bezpośrednio w obmurzach urządzeń cieplnych.

78. Masy ogniotrwałe do ubijania.

Składają się z różnego rodzaju kruszyw ogniotrwałych z dodatkiem surowców plastycznych:

-glina

-kaolin

-bentonit.

79. Podział mas.

-krzemionkowe

-szamotowe

-magnezytowe

-chromitowe

-dolomitowe

-węglanowe

80.Charakterystyka

Mają one różne uziarnienie jak i różne lepiszcza. Uziarnienie zależy od grubości obmurza. Lepiszczem mogą być materiały nieorganiczne - dość uniwersalnym materiałem wiążącym jest szkło wodne, może być także: kwas fosforowy, siarczan glinu, kwas borowy itp.

Wiązanie stanowią głównie smoła i pak, a także żywice fenolowo - formaldehydowe lub epoksydowe. Masy te ulegają wypaleniu i spieczeniu w urządzeniu cieplnym, w którym zostają zastosowane. Wykonane z tych mas obmurza są bardziej trwałe o znacznie tańsze.

81. Betony żaroodporne i ogniotrwałe

Składają się ze spoiwa twardniejącego w warunkach otocznia oraz podobnych kruszyw, jak masy do ubijania. Lepiszczem są cementy twardniejące pod wpływem wiązania hydraulicznego.

82. Wiązania hydrauliczne w betonach - powstają w betonach ogniotrwałych w wyniku oddziaływania wody na cement portlandzki lub glinowy.

Spoiwem do betonów:

-żaroodpornych jest cement portlandzki (ogniotrwałość < 1500°C)

-ogniotrwałych jest cement glinowy ( ogniotrwałość do 2000°C)

Betony żaroodporne zarabia się z wodą w ilości ok. 12% i używa się do budowy obmurza. W zależności od rodzaju zastosowanego cementu różny jest ich czas twardnienia. Zaletą tych betonów jest mała skurczliwość wypalania (0,8%).

83. Zaprawy ogniotrwałe

Służą do łącznia wyrobów ogniotrwałych podczas układania ich w obmurzu. Powinny mieć skład chemiczny zbliżony do składu chemicznego wyrobów - są, więc przygotowane na ogół z tych samych surowców, co łączone wyroby.

W wysokiej temperaturze zachodzi proces wiązania ceramicznego. Zaprawa powinna:

-tworzyć dobrze spieczoną masę

-wypełniać szczeliny

-mocno wiązać poszczególne kształtki i wytapiać się.

Spieczona zaprawa powinna odznaczać się powinowactwem do łączonych przez nią wyrobów.

---