Возможные способы повышения срока службы огнеупорных материалов 

На 22-й Международной конференции огнеупорщиков и металлургов России доктор И. Д. Кашеев, представитель Уральского федерального университета, представил доклад, посвящённый повышению срока службы огнеупорных материалов в условиях современной металлургии.

По его словам, основная причина разрушения огнеупоров при промышленной эксплуатации (до 80–90 % случаев) связана с их недостаточной химической и высокотемпературной стабильностью при воздействии шлаков, расплавленных металлов, стекол и газовой фазы. Ключевым фактором долговечности огнеупоров является способность их кристаллической решётки поглощать ионы агрессивных сред без существенного изменения структуры и объёма материала.

Докладчик отметил, что за последние десятилетия срок службы футеровки металлургических агрегатов значительно увеличился, прежде всего благодаря улучшению качества магнезиальных огнеупоров. Помимо повышения чистоты периклаза, важную роль сыграли применение новых связующих, использование углеродсодержащих компонентов, оптимизация гранулометрического состава, повышение плотности структуры и её трещиностойкости.

Вместе с тем было подчеркнуто, что потенциал дальнейшего повышения качества периклаза ограничен, а даже высокочистый MgO уже не полностью отвечает новым требованиям металлургической промышленности. В современных условиях именно периклаз чаще всего подвергается первичному химическому износу при взаимодействии со шлаками и металлом.

В качестве перспективного направления повышения срока службы огнеупоров И. Д. Кашеев указал на необходимость стабилизации кристаллической решётки за счёт снижения её способности к поглощению новых ионов. Это может быть достигнуто путём формирования твёрдых растворов на основе огнеупорных оксидов, заполнения структурных пустот оптимальными катионами, а также обеспечения максимально плотной упаковки зёрен в структуре материала.

Особое внимание было уделено современным методам подготовки сырья, включая совместный помол компонентов, перемешивание в расплаве, соосаждение растворов заданного состава с последующим обжигом или плавлением, а также использованию углеродсодержащего вторичного сырья при производстве магнезиальных, корундовых и шпинелевых материалов.

Доклад вызвал значительный интерес у участников конференции и подтвердил актуальность комплексного подхода к повышению ресурса огнеупорных материалов в условиях развития современных металлургических технологий.