Опубликовано: 28, 06, 2013

Изменение объема и линейных размеров огнеупора



Изменение объема огнеупора

При высоких температурах возможны два вида изменения объема и линейных размеров огнеупоров в процессе их работы, в кладке тепловых агрегатов: обратимые тепловые расширения и остаточные изменения размеров. Последние обусловлены необратимыми физико-химическими процессами, протекающими в огнеупоре при высоких температурах. Такими процессами могут быть: спекание материала вследствие появления жидкой фазы, обусловливающее усадку и различные полиморфные превращения в кристаллической фазе, меняющие ее плотность. Как спекание, так и полиморфные превращения в основном должны заканчиваться при обжиге огнеупорных изделий в процессе их изготовления на заводах. Отсюда вытекает известное правило, что температура обжига изделий всегда должна несколько превышать температуру при их эксплуатации.

Однако указанное требование часто не выполняют, а сравнительно короткое время обжига изделий не приводит к равновесию фазовых составов. Поэтому ряд процессов продолжают протекать в изделиях и во время их службы. При этом возникают остаточные деформации, характеризующиеся показателем «постоянства объема».

Как обратимые, так и необратимые деформации влияют на стойкость огнеупорных изделий в процессе их эксплуатации.

Тепловое расширение огнеупоров вызывает температурные напряжения, приводящие к растрескиванию изделия. Этот процесс, связанный с теплофизическими показателями огнеупора, будет рассмотрен ниже.

Остаточные изменения, обусловленные непостоянством объема, приводят к расстройству кладки и раскрытию швов. Если остаточные изменения объема обусловлены полиморфными превращениями, то они могут создать и расширение – рост кладки, что должно быть учтено специальными конструктивными мерами. Иначе может произойти разрушение кладки.

В большинстве же случаев непостоянство объема проявляется в сокращении размеров и характеризуется величиной дополнительной усадки, определяемой по ГОСТ 5402 – 50.

Образцы в виде приемы размером приблизительно 100 х 30 х 30 мм дополнительно обжигают при температурах порядка 1250 – 1450°С, обычно уточняемых техническими условиями на данный огнеупор. Величину дополнительной усадки (или роста) определяют как разницу (в процентах) размеров или объемов до нагревания и после него. Поскольку величина дополнительной усадки для изделий обычно не превышает 1,0–1,5%, то линейные размеры следует измерять с высокой точностью.

Для характеристики суммарных линейных изменений, включающих коэффициент линейного расширения и остаточные деформации, применяют ряд методов, фиксирующих непрерывные изменения линейных размеров при нагреве (дилатометрические методы).

Оставить комментарий