Формування термостійкої структури цирконієвих вогнетривів

Єрмакова Ю.А., керівник доц. Пісчанська В.В.

Національна металургійна академія України

Визначальним показником експлуатаційних властивостей цирконієвих вогнетривів є термічна стійкість, досягнення якої здійснюється шляхом використання технологічних способів формування мікротріщіноватої структури виробів. Створення термостійкої структури цирконієвих виробів досягається за рахунок введення у склад цирконієвої маси ефективних добавок, які забезпечують ущільнення виробів при високотемпературному спіканні, уповільнюють зростання зерен ZrO₂, що в умовах різких коливань температур обумовлює релаксацію термомеханічних напружень та гальмує розвиток тріщин.

З використанням симплекс-гратчастого методу математичного планування експерименту досліджено вплив зернового складу цирконієвих мас, що містять подрібнений брикет стабілізованого діоксиду цирконію фракцій 2-1 мм, 1-0,5 мм і < 0,088 мм, отримано рівняння регресії в системі «склад – властивість» та оптимізовано зерновий склад цирконієвих мас. Дослідженнями впливу вмісту добавок технічного глинозему, циркону та моноклінного діоксиду цирконію у складі цирконієвих мас встановлено закономірності змінення показників властивостей цирконієвих зразків. Визначено, що введення оптимальної кількості добавок технічного глинозему та циркону в цирконієві маси, що містять 15-20 % моноклінного ZrO₂, інтенсифікує процеси спікання і утворення мікротріщінуватої структури зразків, які характеризуються високою механічною міцністю (220 – 270 Н/мм²), достатньо низькою відкритою пористістю (10,15 – 12,54 %) і підвищеною термічною стійкістю (7 – 9 теплозмін).