Функции футеровки 2

При плавке алюминиевых сплавов и алюминиевых бронз содержащийся в сплаве алюминий химически взаимодействует с футеровкой, при этом он активно восстанавливает кремний из кремнезема полукислой или алюмосиликатной футеровки. Он также может реагировать с оксидами железа и хрома, обычно в небольших количествах присутствующих в футеровочных материалах:

3SiO2 + 4Al → 2Al2O3 + 3Si

3FeO + 2Al → Al2O3 + 3Fe

Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 3Cr

Если алюминиевый сплав содержит магний, то при плавке он также может реагировать с кислой футеровкой:

SiO2 + 2Mg → 2MgO + Si

SiO2 + 4Mg → Mg2Si + 2MgO

В результате этих реакций изменяется химический состав как огнеупорной футеровки, так и выплавляемых сплавов. В составе футеровки уменьшается содержание кремнезема и увеличивается содержание более прочных Al2O3 и MgO, что приводит к увеличению срока службы футеровки.

Восстанавливаемые из оксидов кремний, железо, хром и другие элементы переходят в расплав.

При плавке латуней и меди в индукционных канальных печах с кислой футеровкой закись меди реагирует с кремнеземом футеровки с образованием силикатов оксида меди (I), имеющих не особо высокую температуру плавления и переходящих в шлак:

SiO2 + Cu2O → Cu2SiO3

SiO2 + 2Cu2O → Cu4SiO4

За счет перехода кремнезема футеровки в виде силикатов оксида меди (I) в шлак каналы печи увеличиваются в сечении, что способствует износу футеровки.

Рабочий слой футеровки взаимодействует с металлом, и при использовании хромсодержащих изделий футеровка может явиться источником загрязнения стали хромом. Так, при выплавке трансформаторной стали в большегрузных печах содержание хрома может достигать 0,10 - 0,13% [29].