Обжиговые хромомапнезитовые огнеупоры применяют вместо магнезитовых главным образом для кладки стен мартеновских печей в тех участках, где они не соприкасаются с металлом и не могут загрязнить его хромом, а также для кладки сводов мартеновских печей благодаря характерному для этих огнеупоров свойству— сохранять постоянство объема при высоких температурах.
Основные свойства хромомагнезитовых изделий в значительной степени определяются процентным содержанием Mg O в исходной шихте табл. 15. В зависимости от физико — химических свойств магнезитохромитовые изделия для сводов мартеновских и электросталеплавильных печей подразделяют на периклазошпинельные и магнезитохромитовые, они имеют следующие условные обозначения:
Периклазошпинельные изделия изготавливают из шихты, содержащей 60% крупнозернистого магнезита фракции 0,5—2 мм и 40% мелкозернистой смеси магнезита с хромитом в соотношении 3:7. Из такой смеси прессуют изделия при удельном давлении прессования 160 МПа, обжигают при температуре 1700°С в течение 50 ч.
Хромомагнезитовые огнеупорные изделия (условное обозначение ХМ) бывают обжиговыми, безобжиговыми и иногда плавлеными (типа «Сименсит»). Отличительной особенностью хромомагнезитовых огнеупорных изделий является их большая устойчивость против воздействия основных шлаков и железной руды. Термостойкость их выше, чем у магнезитовых изделий. Разрушение хромомагнезитового кирпича в сталеплавильных печах происходит главным образом в результате поглощения хромомагнезитом окиси железа, что вызывает набухание изделий и разрыхление их структуры. Добавки глинозема (Al2O3) задерживают этот процесс. Плавленые литые изделия (типа «Сименсит») имеют высокую температуру начала деформации под нагрузкой (1800°С) и очень высокую шлакоустойчивость. Температурный коэффициент линейного расширения α для всех хромомагнезитовых изделий примерно равен (10—8,5) 10-6°С-1; теплопроводность λ=2, 09 Вт/(м-К) и практически не зависит от температуры.
Незначительная усадка хромомагнезитовых огнеупоров при обжиге дает возможность получать и применять безобжиговые изделия на основе того же сырья. При изготовлении безобжиговых хромомагнезитовых изделий в состав шихты вводят клеящие вещества для повышения прочности изделий. В качестве клеящих веществ используют сульфитно-спиртовую барду, растворимое стекло в виде порошка сернокислый магний и др. Во избежание усадки изделий в службе применяют спекшийся магнезит с возможно большей плотностью. Зерновой состав исходной шихты подбирается таким образом, чтобы обеспечить наибольшую плотность готовых изделий. При формовании изделий методом прессования очень важно значение удельного давления, которое составляет от 800 до 1300 кгс/см2 (от 8 до 13 к Н/юм2). Отпрессованные изделия сушат при температуре 120°С в течение суток, после чего их отправляют потребителю.
Физико-технические свойства хромомагнезитовых и магнезитохромовых изделий (ГОСТ 10888—64, ГОСТ 4689—63, ГОСТ 10380—63)
| Изделия | Объемная масса. г/см3 | Пористость (кажущаяся), % | Предел прочности при сжатии, кгс/см (МПа) | Температура начала деформаций под нагрузкой, 2 кгс/см (0,02 к Н/см), °С | Термическая стойкость, число теплосмен (водяное охлаждение) | Химический состав, % | ||||
| Sl O2 | Al2O3 | Cr2O3 | Mg O | Fe2O1 | ||||||
| Обычные обжиговые хромомагнезитовые | 2,85 | 23,3 | 400(40) | 1450—1520 | 7-« | 5,8 | 6,8 | 17,2 | 54,9 | 13,5 |
| Хромомагнезитовые на базе руды с содержанием более 45% C2O3 | 2,75 | 22,6 | 435(43,5) | 1490 | — | — | — | 28,6 | — | |
| Термостойкие хромомагнезитовые | 2,75—2,8 | 20—23,2 | 300—400 (30—40) | 1490—1550 | 54 | 4,5 | 3,9 | 9,1 | 69,5 | U |
| Периклазошпинельные | 3,32 | 10 | 850(85) | 1630 | 4,5 | 5 | 11,2 | 70,4 | 7,2 | |
| Хромитовые с форстеритовой связкой | 3—3,2 | 16—19 | 300—700 (30—70) | 1570—1660 | 9 20 (воздушное охлаждение) | 9,1 | 11,1 | 31,8 | 24,5 | 22,8 |
| Плавленые хромомагнезитовые | 3,65 | 5 | 3460(346) | Выше 1800 | 25—24 | 20,4 | 18,3 |
Большой интерес представляют безобжиговые хромомагнезитовые огнеупоры, армированные стальными пластинами. Металлическое армирование способствует спеканию кладки в процессе ее эксплуатации в монолит, что удлиняет срок ее службы. Такие огнеупоры успешно применяются в качестве футеровочного материала в зоне спекания вращающихся печей для обжига магнезита, доломита и портландцементного клинкера, а также в стеновой кладке электросталеплавильных печей (выше уровня шлака).
Недостатком безобжиговых хромомагнезитовых изделий является их относительно пониженная прочность при температуре до 1000°С, а также сравнительно низкая температура начала деформации под нагрузкой 2 кгс/см2 (0,02 к Н/см2) (1400—1600°С).
Область применения и размеры наиболее распространенных шпинельных огнеупорных изделий приведены в табл. 16.
Форма и размеры шпинельных огнеупорных изделий
| Изделия | Марка | Размеры, Mi M | Ba in ач οι пне |
| Магнезитохромитовые | |||
| Кирпич прямой | МХСП-1 | 230Χι115X65 | Для кладки сводов мартеновских печей |
| МХСП-2 | 300X150X75 | ||
| Клин торцовый | МХСП-7 | 230X115X65X45 | |
| МХСП-10 | 300х150X85X68 | ||
| Магнезитовые | |||
| Кирпич прямой | М-91-1 | 230X115X65 | Для кладки подин мартеновских печей |
| М-91-2 | 230X115X75 | ||
| Клин торцовый | М-91-8 | 230X1115X65X55 | |
| М-91-9 | 1230X115X65X45 | ||
| Хромомагнезитовые | |||
| Клин торцовым | ХМУ-1 | 230X115Хв0Х73 | Для футеровки зон спекания цементных печей |