Кварцевая керамика - Пивинский Ю.Е.
Скачать (прямая ссылка):
3) при формовке металла — для изготовления форм с высокой стойкостью к термическим ударам, для микроплавки жароупорных сталей;
4) для решения проблемы формовки металлических листов из титана или бериллия;
5) для футеровок дверей коксовых печей, что ликвидировало проблему обязательного ремонта ввиду быстрого их разрушения из-за термических ударов.
В результате применения огнеупоров фирмы «Глас-рок» в сталелитейной промышленности для трубопроводов фурменных рукавов (стояков, колец и сопел) и рубашек для футеровки самих фурм улучшились показатели работы доменных печей. Эти огнеупоры нашли также применение в области непрерывной разливки стали для изготовления разливочных стаканов.
О больших преимуществах применения кварцевой керамики для непрерывной разливки стали свидетельствует тот факт, что фирма «Гласрок» в настоящее время обеспечивает необходимым припасом многие предприятия Северо-Американского континента и Японии, а фрунцузокая фирма «СЕС» (Carbonisation Entreprise et Ceramique) — предприятия ряда европейских стран..
Высокоплотная кварцевая керамика, изготовленная по технологии, приведенной в работе [б], опробована в качестве вставок-дозаторов при непрерывной разливке стали [68]. К указанным деталям предъявляются жесткие требования в отношении постоянства сечения их канала, потому что как зарастание, так и размывание канала дозирующего устройства приводит к аварийному прекращению процесса.
Испытания вставок-дозаторов проводились на установке для непрерывной разливки стали. При этом разливались стали У12А, У13А, У79ХС, раскисленные А1 и SiC. Дозаторы предварительно разогревались до 900— 930°С, температура стали при разливке находилась в пределах 1500—1540°С. В зависимости от марки стали
247
при продолжительности разливки 45—55 мин увеличение диаметра канала составило 0—0,6 мм, что значительно меньше по сравнению с параллельно испытываемыми глиноземографитовыми дозаторами.
Кварцевая керамика на основе синтетического кремнезема представляет интерес для оптического стекловарения, так как, применяя ее в виде сосудов для варки, можно получать изделия высокой чистоты и термостойкости [12, 13]. Стекловаренные изделия, применяемые для указанной цели, используются при температурах 1100—'1600°С. В связи с тем что из всех модификаций кремнезема кристобалит является наиболее огнеупорным и химически стойким, было признано наиболее эффективным применять термообработку, обеспечивающую не только спекание, но и полную кристаллизацию кварцевой керамики перед действием стекломассы. При этом с целью достижения высоких показателей плотности, огнеупорности, химической стойкости без снижения термостойкости процесс термообработки рекомендовано осуществлять в следующей последовательности: предварительное спекание изделия в печи обжига при температурах, далеких от кристаллизации (1000°С), а процессы основного уплотнения и последующей кристаллизации — непосредственно перед засыпкой шихты в стекловаренной печи.
Испытание изделий на стеклоустойчивость было проведено -на сосудах емкостью 1 л, обжигавшихся предварительно при 1000ЧС, затем помещавшихся в варочную печь, где перед засыпкой шихты подвергались вторичной термообработке (1150—1250°С), при которой происходила их объемная кристаллизация. При дальнейшей выводке печи (1250—1300°С) в них была засыпана шихта и при 1440°С сварено стекло марки ТФ1. Все испытанные сосуды (10 штук) выдержали варку без каких-либо деформаций и растрескиваний. Материал сосудов после варки был плотным (пористость 5%), по фазовому составу представлен в основном кристобалитом. Испытанные изделия обладали высокой химической устойчивостью, в то время как сосуды из плавленого кварца до перехода в кристобалит при указанных условиях разъедались.
Кварцевая керамика была применена [?16] в установках для горячего формования авиационных заготовок из нержавеющей стали. В указанных установках фор-
248
мование заготовки и ее термообработка осуществляются
одновременно.
Кварцевая керамика имеет существенное значение и в процессах твердой пайки сотовых авиационных конструкций из нержавеющей стали [16]. При нагревании до температуры твердой пайки собранную сотовую конструкцию устанавливают на специальной опорной подставке с целью сохранения ее формы. К материалу подставки предъявляются жесткие требования в отношении точности размеров в большом интервале температур и теплоизоляционных свойств. Указанным требованиям наиболее полно отвечает кварцевая керамика.
Сообщается [206] о изготовлении и испытании труб из кварцевой керамики длиной 500—600 мм в установках непрерывной разливки стали. Последние были получены полусухим прессованием с применением крем-нийорганического связующего. Через трубы разливали 150 т металла, износ канала при этом составил около 0,2 мм на 1 т стали.
Для аналогичных установок применяли и стаканы длиной 600—650 мм для подвода стали в кристаллизатор [210]. Через них разливали по 160—260 т стали. Кварцевая керамика для этой цели была получена на основе непрозрачного кварцевого стекла (кварцевого бруса) и обладала следующими свойствами: плотность 1,80 г/см3, Осж 850 кгс/см2, Оизг 220 кгс/см2.
