Обжиг шамотного сырца

Обжиг шамотного сырцаПроцесс обжига и охлаждения шамотных изделий можно разделить на следующие основные периоды: а) период удаления оставшейся после сушки воды затворения и гигроскопической влаги; б) период разложения глинистого вещества и удаления химически связанной воды; в) период спекания черепка и получения устойчивых кристаллических форм; г) период охлаждения изделий. Установить строго температурные границы начала и конца всех периодов нельзя, определить же преимущественные процессы при тех или иных температурах вполне возможно.

Первый период — удаление остаточной воды затворения и гигроскопической влаги — заканчивается при 150-200° С. Повышение температуры в этот период должно производиться медленно, особенно при влажности сырца, превышающей 6-7%. Быстрое повышение температуры в этот период может вызвать образование трещин.

Выделяющаяся из сырца влага должна быть быстро удалена из печи, так как в противном случае она может конденсироваться на холодном сырце последующих рядов садки, в результате чего произойдет так называемое «запаривание» сырца. Практически в этот период температуру повышают медленно, например, в периодических печах по 6-10° в час при полностью поднятом шибере.

В печах других типов также принимают меры к тому, чтобы повышение температуры не выходило за пределы указанных скоростей. Во втором периоде начинается протекание реакций окисления соединений железа, разложения органических примесей, углекислых и сернистых соединений, а также разложения глинистого вещества.

Заметного развития эти реакции достигают при температурах выше 450°. Большинство этих реакций идет с поглощением большого количества тепла, поэтому, несмотря на форсирование режима, скорость нагрева в интервале температур от 200 до 600° обычно не превышает 30-40° в час, а свыше 600° — доходит до 50-70° в час. При потере гидротной воды, что заканчивается при температуре 550-600°, глинистое вещество теряет пластичность, пористость черепка повышается.

При дальнейшем повышении температуры, что соответствует третьему периоду, в черепке начинает образовываться жидкий расплав и протекают реакции с выделением тепла. Пористость черепка, достигавшая при температуре 900° максимального значения, при этом начинает снижаться вследствие образования жидкого расплава, перекристаллизации в нем глинистого вещества и стягивания частиц материала силами поверхностного натяжения расплава.

Материал, как говорят, начинает спекаться, пористость черепка уменьшается. Внешним признаком этого процесса является уменьшение размеров изделий, так называемая огневая усадка, которая обычно находится в пределах 2-5%. Максимальная температура обжига шамотных изделий, изготовленных из пластических масс, обычно составляет 1250-1350°.

При температурах выше 1350° в результате образования жидкой фазы черепок этих изделий начинает размягчаться, способность изделий противостоять внешнему давлению снижается и изделия, находящиеся в нижних рядах садки и испытывающие значительное давление вышележащих рядов, могут деформироваться.

Изделия, изготовленные из тощих многошамотных масс, обжигают при более высоких температурах — 1400-1420°. При конечной температуре обжига делают выдержку 4-8 час. в зависимости от размеров обжигаемых изделий и конструкции печи.

В четвертом периоде при охлаждении изделий жидкий расплав, образующийся в черепке во время обжига при высоких температурах, затвердевает и изделия приобретают высокую механическую прочность.

При быстром охлаждении на поверхности изделий возможно образование мелких посечек.

В результате обжига при высоких температурах черепок шамотных изделий становится прочным и менее пористым. Механическая прочность при прочих равных условиях тем больше, чем выше температура обжига.

Пористость, соответственно, тем меньше, чем выше температура обжига, но до пережога, при котором начинается разрыхление черепка.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.