=Производство электрокорунда

Закономерности минералообразования при производстве электрокорунда.

Электрокорунд представляет собой многокомпонентную систему, в состав которой входят кроме глинозема окислы кремния, кальция, железа, титана, магния и некоторые другие, присутствующие в незначи­тельных количествах, а также сера и углерод. Минералообразование в этой системе при охлаждении блока происходит при взаимодействии всех этих компонентов.

Рассмотрим прежде всего влияние каждой примеси в отдельности.

Кремнезем.

Наличие кремнезема в сплаве свыше 4% превращают электрокорунд в муллитокорунд и ухудшает механические качества электрокорунда. С увеличением содержания кремнезема понижается температура плавления и может достигать до 1800⁰.

Сплавы, содержащие более 28% кремнезема, после остывания образуют только муллит и высококремнистое стекло, из которого кремнезем должен постепенно выкристаллизовываться. Температура плавления опускается до 1550⁰.

Окись кальция

Примесь окиси кальция понижаю механические характеристики электрокорунда, влияют на строение кристаллов.

При содержании окиси кальция около 3% наблюдается образование столбчатых и пластинчатых кристаллов, являющихся, кристаллами гексаалюмината кальция.

Окислы железа.

С окисью железа глинозем не дает ни соединений ни раство­ров, да и само существование этого окисла в электрокорунде крайне мало. Небольшое количество FeO образует растворы в глиноземе, вызывая его окраску. При производстве черного электрокорунда, оксиды железа соединяются с кремнеземом образуя ферросплав.

Окислы титана.

По данным исследователей окислы титана растворяется в корунде, сообщая ему окраску желтого и синего цвета, а также повышают механические свойства электрокорунда.

Углерод и сера.

Углерод всегда входит в состав шихты. Ни углерод, ни сера не дают соединений и растворов непосредственно с глиноземом. Однако в условиях восстановительной плавки может иметь место образование как карбида алюминия, так и сульфида алюминия.

Карбид алюминия, дает твердый раствор с глиноземом и является, несомненно, вредной примесью в электрокорунде. Обладает способностью разлагаться водой с образованием гидрата гли­нозема и метана, что может вызвать брак при изготовлении изделий на керамической связке вследствие взаимодействия с водой увлажнителя, а также вслед­ствие реакции окисления кар­бида алюминия, происходящей при обжиге изделий.

Сернистый алюминий обладает способностью раз­лагаться водой с выделением сероводорода, и поэтому присутствие его в корунде нежелательно.

Способность сульфида алюминия резко понижать температуру пла­вления глинозема, растворяя его в жидком виде, и не образовывать с ним ни соединений, ни растворов в твердом виде, легкость удаления сульфида алюминия из продуктов плавки и особенности, которые он вносит в течение восстановительных реакций, — эти свойства сульфида алюминия дают основание применять его в технологии изготовления электрокорунда.

Вместе с тем сульфид алюминия является нежелательной примесью — при незначительном содержании, когда полное восстановление кремние­вой кислоты невозможно.