Кварцеве скло в металургії сталі

Анотація

Статтю присвячено кварцовому склу, його видам і основним відмінностям. У статті описується непрозоре кварцове скло, тому що саме цей вид знайшов застосування в металургії сталі. Розкрито три основних поняття: кварц, скло і плавка. Основну увагу присвячено отриманню кварцового скла (плавленого кварцу) методом плазмової плавки. Основна властивість плавленого кварцу переважно полягає у високій термічній стійкості, обумовленій структурою переохолодженої рідини. Описано спеціальні вогнетривкі вироби, що застосовуються в металургії для захисту струменя металу від вторинного окислення, в тому числі вогнетриви на основі плавленого кварцу в порівнянні з корундографітовими. Висвітлено основну проблему застосування вогнетривких виробів на основі плавленого кварцу, а саме низьку стійкість при розливанні марганцевистих сталей. Наведено фотографії виробів до і після використання при розливанні сталі на машині безперервного лиття заготовок (МБЛЗ). Процес зносу вогнетриву з плавленого кварцу в рідкій сталі представлений як електрохімічний процес взаємодії оксиду кварцу і іонів марганцю при високих температурах. Звернуто увагу, що електрохімічний процес одержання хімічно однорідного вогнетриву відбувається за простою хімічною формулою з утворенням окису марганцю і переходом кремнію в розплав сталі. При цьому не відбувається утворення складних хімічних сполук, здатних кристалізуватися в сталі у вигляді неметалічних включень, як це відбувається при використанні складних за складом корундографітових вогнетривів. Зроблено висновок, що процес взаємодії вогнетривів на основі плавленого кварцу з розплавом сталі слід розглядати як електрохімічний процес між оксидом кремнію і вільним марганцем, при цьому вплив легуючих і інших компонентів сталі, в тому числі і заліза, на знос вогнетриву набагато слабкіший.