О производстве литья

Огнеупорные материалы, разделение по материалу изготовления

Изображение взято из открытого источника яндекс картинки

В зависимости от химико-минерального состава огнеупорные материалы по ГОСТ 4385-68  классифицируются следующим образом:
а) кремнеземистые (динасовые) с содержанием SiO2 более 80%;
б) алюмосиликатные (полукислые, шамотные, мулитокремнеземистые, мулитовые, мулитокорундовые и корундовые) с содержанием Al2 O3 от 28% до 90% и более;
в) магнезиальные (магнезитовые) с содержанием MgO свыше 80%;
г) магнезиально-известковые (магнезитодоломитовые, доломитовые, известковые) с содержанием MgO от 35 до 65% и CaO от 10 до 70% и более;
д) магнезиально-шпинельные (магнезито-хромитовые, хромомагнезитовые, хромитовые, периклазо-шпинельные, шпинельные) с содержанием  MgO от 25 до 60% и более и Cr2 O3 – от 5 до 70%;
е) магнезиально-силикатные (периклазофорстеритовые, форстеритовые и форстеритохромитовые) с содержанием MgO от 45 до 80% и SiO2 – от 10 до 35%;
ж) углеродистые (графитированные, неграфитированные, углеродосодержащие) с содержанием С от 5 до 98%;
з) карбидкремниевые с содержание SiC от 20 до 90% и выше;
и) цирконистые с содержанием ZrO2 от 35 до 90% и выше;
к) окислые (из окислов BeO2, MgO, CaO, Al2 O3, ZrO2,  ThO2, UO2 и др.);
л) некислородные – нитриды, бориды, карбиды (за исключением SiC), силициды и иные некислородные соединения.
Огнеупорные материалы, классификация по огнеупорности
В зависимости от огнеупорности материалы делятся на огнеупорные (стойкие при температуре от 1580 до 1770 С), высокоогнеупорные (от1770 до 2000OС), высшей огнеупорности (свыше 2000 С).

Разделение по плотности

В зависимости от  пористости они делятся на особо плотные (пористость открытая до 3%), высокоплотные (пористость открытая 3-10%), плотные (пористость 10-16%), уплотненные (поримтость 16-20%), обычные  подгруппы (пористость 20-24%), обычные  подгруппы (пористость 24-30%), легковесные (пористость 45-85%), ультралегковесные (пористость ≥85%). Кроме того, ГОСТ 4385-68 подразделяет  огнеупоры по форме на прямые и клиновые. Кирпич малый имеет размеры: прямой 230х(113;115) х (65;75) мм; клиновой 230 х (113;115) х (65х55; 65х45; 75х65; 75х55) мм. Кирпич большой имеет размеры: прямой 250 х (123;125) х (65;75) мм; клиновой 250 х (123; 125) х (65х55; 65х 45; 75х65; 75х55) мм.
Таблица.
Размеры, предельные отклонения, объем и масса огнеупорных шамотных изделий для футеровки вагранок

Фасонные огнеупоры бывают: простые, сложные,  особо сложные и специальные промышленные и лабораторного назначения: тигли,  трубки, лодочки и т.п.

Изображение взято из открытого источника яндекс картинки

Требования к огнеупорам по каждому  типу изделий  регламентированы ГОСТами или ТУ. Ниже приведены требования к огнеупорам,  наиболее часто  употребляемым в чугунолитейном производстве.
Огнеупорные шамотные и полукислые огнеупоры для футеровки вагранок (ГОСТ 3272-71) в зависимости от состава и огнеупорности делятся на марки:
ШАВ – шамотные изделия с огнеупорностью  не ниже 1730O С, предназначенные для футеровки горна, плавильного пояса и фурменной зоны; ШБВ – шамотные изделия с огнеупорностью не ниже 1670O С и ПБВ – полукислые изделия с огнеупорностью не ниже 1670O С,  предназначенные для остальных зон вагранок. По физико-химическим свойствам огнеупоры для футеровки  вагранок должны иметь такие же показатели, как и шамотные изделия общего назначения.
Для теплоизоляции зон печей, которые не подвергаются действию металла и шлака, могут использоваться  огнеупорные легковесные  изделия по ГОСТ 5040-68. Физико –механические показатели и служебные свойства их должны соответствовать таблице.

Таблица.
Физико-механические свойства легковесных огнеупорных изделий

Футеровка выполняемая  набивкой  для  индукционных печей используют  кислые и нейтральные, иногда – основные. По результатам исследования  ЦНИИТмаша, стойкость разных  материалов набивки  индукционной печи  получены  такие данные.

Футеровка из овручского и первоуральского кварцита с 40% зерен измерением 1-2 мм и 60% измерением до 1 мм,  прогретого при 1200-1500OС, с добавлением 1,3-1,5 % борной кислоты выдерживала соответственно 40 и 45 теплосмен. На ГАЗе при бесперебойной  работе печи при  выплавке чугуна стойкость футеровки на первоуральском кварците составила 300 плавок; при этом  плавку вели без использования флюсов.
Лучшие результаты были получены на предприятии «Водоприбор» использовалась нейтральная дистенсиллиманитовая набивка  футеровки ( состав ее приведен ниже).
В качестве основной футеровки были испытаны набивные массы на основе магнезита и хромомагнезита. Состав магнезитовой футеровки: магнезит металлургический с величиной зерна 4-2 мм — 10%; 2-1 мм – 40%; до 1 мм – 50%; плавиковый шпат – 1%; глина огнеупорная  — 0,7% вода – 5%. Состав хромомагнезитовой футеровки:  магнезит металлургический с величиной зерна 4-2 мм – 10%; 2-1 мм – 17,5%; до 1 мм – 15%; магнезитохромистый порошок (дробленый кирпич) с величиной зерна 4-2 мм – 7,5%; 2-1 мм – 17,5 %; до 1 мм – 23,25%; магнезит каустический – 7,5%; шпат плавиковый – 1%; глина огнеупорная – 0,75 %; вода – 5 %.
Магнезитоая футеровка выдерживает 23, а хромомагнезитовая – 22 теплосмены, приче на заводе «Серп и молот» при непрерывной работе стойкость  хромомагнезитовой футеровки составляет 80 – 100 плавок. Такая футеровка устойчива к высокоосновным шлакам, в том числе и к шлакам с большим количеством плавикового шпата и железной руды.

Используемые материалы:
Справочник по чугунному литью, автор Гиршович Н.Г.