Механическая прочность огнеупорных материалов, что характеризует их строительную прочность, т.е. способность выдерживать давление без разрушения, описывается значению предела прочности при сжатии, МПа. Строительную прочность определяют при комнатной температуре.
Плотность материала влияет как на его механические свойства, так и на теплофизические характеристики. Чем выше плотность, тем лучше огнеупорный материал опирается разъедающих влияния жидкого металла и шлака, тем ниже его газопроницаемость и тем больше (при прочих равных условиях) механическая прочность. В то же время материалы большей плотностью обладают повышенной теплопроводностью, т.е. их теплоизоляционные свойства хуже. Для огнеупорных материалов определяют обычно плотность, что дается, которую выражают в кг/м3, т.е. определяют отношение массы сухого изделия к его общего объема, включая объем всех пор.
Пористость материала, тесно связанную с плотностью, кажется, выражают в процентах как отношение объема пор ко всему объему огнеупорного изделия. Она колеблется от 1% в литых огнеупорах до 80% в теплоизоляционных материалах. Пористость огнеупорных изделий возникает в результате образования микротрещин при обжиге вследствие анизотропности кристаллического строения образующих их веществ.
Получить огнеупорные материалы совсем без микротрещин практически невозможно даже методом изготовления литых изделий. Различают пористость, кажется, (открытую), при которой время сталкиваются с атмосферой, и истинную пористость. Пористость, кажется, определяют как отношение объема открытых пор к общему объему изделия, а действительную пористость - как отношение объема всех пор (открытых и закрытых) к общему объему изделия.
С увеличением пористости повышается газопроницаемость, снижается механическая прочность и шлакостийкисть. Огнеупорные изделия, которые используются для изложения представляется, сводов и стен печей, должны иметь минимальную пористость, а теплоизоляционные материалы, наоборот, максимальную пористость.
Шлакостийкисть характеризует способность огнеупорных материалов противостоять разъедающего действия расплавленных шлаков. Это свойство особенно важно при выборе материала для футеровки плавильных печей.
Основными факторами, определяющими шлакостийкисть, является состав огнеупорного материала и контактирующего с ним шлака, а также температура. Поэтому для уменьшения разъедания футеровки печей, где образуются кислые шлаки, футеровку выполняют из огнеупоров на основе кислых оксидов, а при наличии в печи основных шлаков ее футеруют основными огнеупорами. При этом, чем выше температура жидкого шлака, тем интенсивнее он разъедает то же самое огнеупорный материал. Как отмечалось выше, уменьшение пористости материала во всех случаях способствует его лучшей шлакостийкисти.
Теплопроводность огнеупорных материалов большое влияние на тепловую работу футеровки. Чем она ниже, тем лучше теплоизоляционные свойства кладки. Коэффициент теплопроводности огнеупоров зависит от природы материала, его пористости и температуры. При увеличении температуры величина коэффициента теплопроводности шамотных и динасовых огнеупоров повышается, а тех, содержащие магний и высокоглиноземистый - сильно снижается.
Удельная теплоемкость огнеупорного материала также является важной характеристикой, влияет на тепловую работу футеровки, особенно печей периодического действия. Чем выше удельная теплоемкость огнеупорного материала, тем при прочих равных условиях больше расход тепла на аккумуляцию кладкой печи, изготовленной из этого материала. С ростом температуры теплоемкость всех огнеупорных изделий повышается.
Электропроводность огнеупорных материалов играет очень важную роль в службе футеровки электрических печей, где огнеупорные изделия часто служат изоляторами. При невысоких температурах большая часть огнеупоров (исключение представляют углеродные, графитовые и карборунда изделия) является электроизоляторы. Однако при увеличении температуры свыше 1000 ° С изоляционные свойства огнеупоров падают, т.е. их удельное электрическое сопротивление уменьшается. Это явление объясняется уплотнением материала вследствие его термического расширения, образованием жидких фаз представляют собой электролит, и тепловым возбуждением молекул и атомов.
Загрузка...