Для чего нужны динасовые огнеупорные изделия?

Динасовыми огнеупорами называют огнестойкие изделия, выдерживающие температуру в диапазоне от +1650 °С  до +1750 °С. Основным сырьем для их изготовления является измельченный кристаллический кварцит. Такое название динасовые огнеупоры получили в начале XIX века от наименования кварцевой породы, которую добывали возле горы Динас в Англии.

С развитием промышленности, начало которого приходится на вторую половину XVIII века, появилась потребность в материалах, устойчивых к высокой температуре. Строительная, металлургическая, керамическая и другие отрасли нуждались в огнеупорах, и стараниями В.Юнга был найден способ удовлетворить эту потребность. Юнг, изучавший свойства различных видов природного сырья, создал смесь из песка, добытого неподалеку от горы Динас, и извести, и в результате этого эксперимента появились динасовые (кремнеземистые) и бокситовые кирпичи.

Эти огнеупоры получили широкое распространение в стекольной и металлургической промышленности, где с успехом применяются и в наше время. Их основное преимущество перед огнестойкими материалами других видов состоит в том, что они способны сохранять свою форму при температуре +1700 °С, не теряя прочности.

Что входит в состав динасовой смеси?

Для производства динасовых огнеупорных материалов используют кремнеземистое сырье с зернистостью различной степени. Доля кремнезема должна составлять не менее 93%; чем выше температура рабочей среды, в которой будет использоваться огнеупорный материал, тем этот показатель больше — до 96% максимум.

Измельченный кварцит с оптимальным зерновым составом смешивают с добавками и минерализаторами — они нужны для придания смеси пластичности, поскольку формовка изделий из чистой динасовой массы невозможна ввиду ее непластичности. Дополнительные компоненты оказывают непосредственное влияние на процесс обжига: так, известь, которая вводится в разбавленном виде, увлажняет смесь и связывает зерна кварца, позволяя придать изделию нужную форму. В печи известковые и прочие добавки выгорают, при этом увеличивается прочность сырца, который после сушки не теряет своих огнеупорных свойств. Помимо извести, в динасовую смесь также добавляют сульфитно-спиртовую барду, пирит или его огарки, железную окалину и (в некоторых случаях) сахарную патоку 0,2-0,5%.

Особенности производства

Динасовую массу, полученную после введения в шихту всех необходимых добавок, тщательно вымешивают и формуют, используя гидравлические либо фрикционные прессы. Полученный сформованный кирпич-сырец сушат в тоннельных сушилках и обжигают в круглых камерных печах практически сразу после формовки, поскольку пластичность вылежавшейся массы снижается, что затрудняет процесс формовки. Под воздействием высокой температуры объем изделия увеличивается примерно на 2-3%, что учитывается на этапе формовки.

Динасовые кирпичи обжигаются в соответствии с установленной температурной кривой. Отклонения от этой кривой могут привести к появлению трещин, что в итоге негативно повлияет на прочность изделия и другие его характеристики.

Сфера применения динасовых огнеупоров

Несмотря на то, что доля динасовых огнеупорных материалов в производстве огнеупоров составляет всего 6% от общего количества, эта продукция по-прежнему востребована, в первую очередь, в металлургической и машиностроительной промышленности. Его также применяют на производствах, изготавливающих керамику и различные стройматериалы.

Благодаря таким качествам, как отличные показатели термической устойчивости, отсутствие усадки и высокая температура плавления, динасовые кирпичи используют для решения следующих задач:

  • футеровка крышек электропечей, воздухонагревателей, коксовых печей;
  • кладка куполов, верхней части насадок, дверей и камер нагрева доменных печей;
  • футеровка верхних зон стекловаренных печей;
  • кладка мартеновских печей и пр.

К недостаткам динасовых огнеупоров следует отнести склонность к растрескиванию при резких перепадах температуры, в особенности в диапазоне 200-600 °С. Печь, выложенную из этого материала, необходимо охлаждать постепенно.