Умови експлуатації шамотних вогнетривів для футеровки мартенівських печей марки шам і вимоги до їх якості

Шамотні вогнетриви для футеровки мартенівських печей

Реферат

 

Об’єкт розробки - удосконалення технології виробництва вогнетривів для футеровки мартенівських печей.

Мета роботи - обгрунтування вибору сировинних матеріалів, розробка оптимальної апаратурно-технологічної схеми виробництва, вибір головних напрямків покращення якості шамотних виробів для футеровки мартенівських печей.

Розглянута конструкція мартенівської печі, виявлено, що шамотні вогнетриви використовуються в нихніх рядах насадок регенераторів і згідно з ГОСТ 6024 повинні мати вміст Al₂O₃, не нижче 30 мас. %, а вогнетривкість, не нижче 1690°С. Визначено, що основними руйнуючими факторами в регенераторах є дія газів і пилу шихтових матеріалів, газів, які виносяться потоком з плавильного простору печі та зміна температур при нагріванні та охолодженні потоку газів. Тому окрім достатньої вогнетривкості, цеглина повинна володіти хорошою теплопровідністю – бути щільною, і в той же час добре переносити різкі зміни температури тобто мати високі показники термічної стійкості.

Розглянуто діаграму стану системи Al₂O₃−SiO_2, в якій єдиною твердою фазою є муліт 3Al₂O₃∙2SiO_2, який містить 72% Al₂O₃ і 28% SiО₂, кристалізується в ромбічній сингонії, габітус кристалів – голки, призми, волокна; щільність 3,03г/см³; твердість по Моосу 6,. температура плавлення 1910ºС.

МАРТЕНІВСЬКА ПІЧ, РЕГЕНЕРАТОРИ, ШАМОТНІ ВОГНЕТРИВИ, ГЛИНА, КАОЛІН, ДІАГРАМА СТАНУ AL₂O₃∙SIO₂, ЗЕРНОВИЙ СКЛАД, ВИПАЛ, СХЕМА ВИРОБНИЦТВА.

Зміст

Вступ

1. Умови експлуатації шамотних вогнетривів для футеровки мартенівських печей і вимоги до їх якості

2. Діаграма стану системи Al₂O₃−SiO₂

3. Особливості технології виробництва шамотних вогнетривів для футеровки мартенівських печей

3.1 Характеристика сировинних матеріалів

3.2 Основні технологічні параметри виробництва

3.3 Технологічна схема виробництва шамотних вогнетривів для футеровки мартенівських печей

4. Основні напрямки покращення якості шамотних вогнетривів для футеровки мартенівських печей

Висновки

Література

Вступ

 

Вогнетривами називаються неметалічні матеріали, призначені для використання в умовах високих температур у різних теплових агрегатах, що мають вогнетривкість не нижче 1580 ⁰С.

Вогнетриви можуть застосовуватися при високих температурах і як провідники електричного струму, і як електроізолятори.

Різноманіття умов служби обумовило необхідність організації промисловості по виробництву вогнетривких матеріалів, створення великого і безупинного асортимента вогнетривів з різними властивостями.

Вогнетриви, матеріали й вироби, виготовлені переважно на основі мінеральної сировини, що володіють вогнетривкістю не нижче 1580 °С. Виникнення виробництва вогнетривів історично пов'язане з розвитком металургії, а в міру поширення теплових агрегатів різного призначення виробництво вогнетривів стало однієї з важливих галузей промисловості.

Вогнетриви застосовують при спорудженні теплових агрегатів, печей для одержання й плавки металів, нагрівання напівфабрикатів у металургійніх й машино-будівельних виробництвах, одержання коксу, випалу цементу, установок високотемпературних хімічних процесів, енергетичних і ін. установок. Основне призначення вогнетривів - захист невогнетривких елементів конструкції, а також зовнішнього середовища від впливу високих температур, розплавів, гарячих газів і т.п.

Більшу частину вогнетривів (близько 60%) споживає чорна й кольорова металургія. Загальне споживання вогнетривів, віднесене до 1 т виплавленої сталі, коливається в різних країнах від 25-30 до 65-100 кг.

Для виплавки сталі використовують мартенівську піч. Вона є витягнутою в горизонтальному напрямку камерою, яка складається вогнетривами.

В даний час до вогнетривких матеріалів пред'являється усе більш високі вимоги. Питання про раціональну футеровку мартенівської печі не можна розглядати у відриві від ефективності її служби, зокрема теплового опору, який визначає величину втрат тепла через футеровку і корпус печі в довкілля.

Умови експлуатації шамотних вогнетривів для футеровки мартенівських печей марки шам і вимоги до їх якості

Мартенівське виробництво сталі має більш ніж 150 - літню історію і в даний час близько 40 % сталі виплавляють в мартенівських печах. Вони пережили декілька технічних революцій, внаслідок чого освоєно масове виробництво сталі високої якості, у тому числі і високолегованих.

Коли країни Західної Європи і Північної Америки отримали в надлишку дешеву атомну енергію, мартенівські печі в них не вижили. Проте, в Україні існують умови, що дозволяють експлуатувати мартенівські печі. Основною є можливість використання шихти будь-якого вигляду, яка може включати від 100% металобрухту до рідкого чавуну, окислених і металізованих окатишей, агломерату і інших залізовмісних матеріалів.

Не менш важливим аргументом на користь продовження експлуатації мартенівських печей є і те, що заміна їх конверторами вимагає великих коштів. Тому ця робота повинна вестися планомірно з врахуванням фінансових можливостей підприємств.

В порівнянні з іншими методами продуктивність мартенівських печей продовжує залишатися порівняно низькою. Крім того, не вирішено питання автоматизації процесу і його регулювання в строго заданих тимчасових рамках. Очевидне одне, що за умови збереження в експлуатації, мартенівських печей необхідно реалізувати на них сучасні і вогнетривкі матеріали.

В даний час діють мартенівські печі різних конструкцій; вони розрізняються залежно від ємкості печі, вигляду процесу і вживаного палива. Найбільшого поширення набули мартенівські печі ємкістю 200 - 600 тон, які працюють на шихті, що складається з 55 - 60 % рідкого чавуну і 45 - 40 % сталевого скрапу. Для окислення домішок чавуну і утворення шлаку в шихту вводиться 3 - 8 % сталевої руди (від маси металевої шихти) і 4 - 7 % вапняку.

Печі працюють на газомазутном або газовому опалюванні з впровадженням кисню для інтенсифікації процесу. Залежно від футеровки мартенівські печі розділяють на оcновні і кислі. Найбільшого поширення набули оcновні печі, оскільки вони дозволяють переробляти різноманітну по складу шихту із завищеним вмістом шкідливих домішок (фосфору, сірки) [1,2].

Мартенівська піч призначена для виплавки сталі і є витягнутою в горизонтальному напрямку камерою, яка складається вогнетривами. Конструкція мартенівської печі представлена на рисунку 1.1. Піч складається з робочого або плавильного простору, головок з вертикальними каналами; шлаковиків, регенеративних камер з насадками; газодимових боровів; воздушнодимових боровів; перевідних пристроїв; загального димового борова; і залізобетонного фундаменту під робочий простір. Крім того, для кожної печі встановлюється димова труба. Нижня частина робочого простору називається подом; стіна, в якій розташовані вікна для завалки, називається передньою, а стіна, в якій знаходиться стальовипуськний отвір, - задньою стіною робочого простору. До торцевих стін примикають голівки печі, які служать для введення в робочий простір палива і повітря і для відведення продуктів горіння. Похилі канали або газові і повітряні прольоти голівок за допомогою вертикальних каналів з'єднуються відповідно з газовим і повітряним шлаковиками, останні з'єднуються з регенеративними камерами, заповненими цегельними насадками. Внизу регенеративних камер знаходяться поднасадочні канали, сполучені з газодимовим і воздуходимовим боровами, по яких періодично то відводяться продукти горіння в димарь, то поступають газ і повітря в поднасадочні канали регенераторів. На газодимових і воздушнодимових боровах встановлені перевідні пристрої для зміни напряму газу, повітря і продуктів горіння. У передньої стінки печі знаходяться вікна для завалки, через які в піч завантажують твердий чавун, шлакоутворюючи добавки і інші матеріали. Протилежно задній стінці розташовані випускні отвори для випуску готової сталі та шлаку. У кожній з торцевих стінок печі є два канали: один – для подачі палива, другий - для його спалювання [3].

 

1 – робочий простір, 2 – свод, 3 – подина, 4 – сталевипускний отвір, 5 – отвір для спуску шлаку, 6 – вікна для завалки, 7 – передня стінка, 8 – задня стінка, 9 – голівки, 10 - вертикальні канали, 11 – шлаковик, 12 – регенератори, 13 – насадка регенераторів, 14 – борова, 15 – робочий майданчик

Рисунок. 1.1 - Мартенівська піч

Вогнетривка цеглина, яка вживається для кладки робочого простору, працює у важчих умовах. Вона зобов'язана розрізнятися високою вогнетривкістю, хорошою будівельною міцністю при великих температурах (до 1800⁰С) і стійкістю проти механічної і физико-хімічної дії матеріалів плавки.

Будова печі футеруєтся періклазохромітовимі і періклазошпінеліднимі вогнетривами, подіна – периклазовими або хроміто-периклазовими порошками з вторинних вогнетривів, укоси – периклазовими, передня і задня стінка вище за рівень шлаку і до рівня шлаку – відповідно периклазохромітовими і периклазовими, регенератори(стіни, зведення, насадки) – верхня частина насадки футеруєтся динасовими, а нижня частина- шамотними, периклазохромітовими або високоглиноземистими вогнетривами. Верхня частина може також футеруватися форстеритовими та форстерітохромшпінелідними, а нижня частина- шамотними.

Перед подачею в піч газ і повітря нагрівають в спеціальних камерах – регенераторах.

Регенератор – це велика камера, виконана з вогнетривкого матеріалу і заповнена комірками з вогнетривкої цеглини, яка створює насадку (рисунок 1.2). Повітря і газ з шлаковиків поступає в регенератор, який складається з камери, насадки та піднасадочного простору. Температура димових газів, що поступають в регенератор досягає 1500⁰С, проходячи насадку гази нагрівають її і охолоджуються до температури 500-600⁰С. Після включення перевідних пристроїв напрям проходження газів змінюється на протилежний. Холодне повітря нагрівається і поступає в робочий простір вже нагрітим [3,5].

Слід відзначити, що сьогодні регенератори використовують лише для підігрівання повітря, оскільки у зв'язку з переходом мартенівських печей на природний газ потреба в газових регенераторах відпала.

Шамотну цеглину застосовують в нижніх рядах насадок регенераторів, де це дозволяють температурні умови. В вогнетривкій промисловості для кладки регенераторів застосовують шамотні вогнетриви марки ШАМ.

Згідно з ГОСТ 6024 шамотні вироби для кладки мартенівських печей повинні задовольняти вимогам, які представлені в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 - Фізико-хімічні властивості шамотних вогнетривів для кладки мартенівських печей

Марка	Масова доля Al2O3, не нижче	Вогнетривкість, не нижче	Відкрита пористість, не більше	Границя міцності при стиску Н/мм2
ШАМ-1 ШАМ-2	30 30	1690 1690	24 30	20 15

 

Основними руйнуючими факторами в регенераторах є дія газів і пилу шихтових матеріалів, газів, які виносяться потоком з плавильного простору печі та зміна температур при нагріваані та охолодженні потоку газів. При зміні температури в регенераторах вогнетриви то нагріваються гарячими газами, що відходять і акумулюють тепло, то віддають його повітрю і газу, що поступає в мартенівську піч для горіння і при цьому охолоджуються.

 

А)                                                                            б)

а) регенератор, б) схеми кладки насадок

Рис. 1.2. – Схема регенератора

 

Шамотні вогнетриви інтенсивно оплавляються, тому цеглина насадки, окрім достатньої вогнетривкості, повинна володіти хорошою теплопровідністю – бути щільною, і в той же час добре переносити різкі зміни температури тобто мати високі показники термічної стійкості [6,7].

В той же час насадки грають вельми важливу роль в службі мартенівської печі як теплотехнічного агрегату. Враховуючи збільшені температури диму, що відходить, і збільшену у 4-8 раз кількість плавильного пилу в умовах використання кисню, доцільно використовувати в насадках регенераторів високостійкі основні вогнетриви, які мають високі значення температуропровідності, акумуляції тепла і теплового опору; їх сумарний коефіцієнт теплообміну вищий, ніж в шамотних і динасових.

Перспективними вогнетривами для насадок є форстеритові вироби, вживання яких замість шамотних і динасових дозволяє збільшити температуру нагріву на 250-300 ⁰С, значно знизити товщину цеглини насадки без втрат будівельної міцності, вони стійкіші оскільки менше реагують з плавильним пилом. Вірно вибране співвідношення головних розмірів насадки регенераторів і переріз її комірок забезпечує потрібний тепловий режим роботи мартенівської печі.

2. Діаграма стану системи Al₂O₃−SiO₂

 

Система Al₂O₃−SiO₂ вперше була детально вивчена Н. Боуеном і Д. Грейгом, по даним яких у системі існує тільки одно бінарне з'єднання – муліт, склад якого відповідає формулі 3Al₂O₃·SiO_2. По Н. Боуеном і Д. Грейгу муліт плавиться конгруентно при 1810ºС, розкладаючись на корунд Al₂O₃ та рідину складу приблизно 45% (мас.) SiO₂ та 55% (мас.) Al₂O_3.

Більш пізніше дослідження, проведені радянськими ученими Н. А. Тороповим і Ф. Я. Галаховим, дозволили внести істотні зміни до діаграми стану системи Al₂O₃−SiO₂. Перш за все було показано, що виділення корунду при плавленні муліту (тобто його інконгруентне плавлення) спостерігається лише в тих випадках, коли не приймається заходів проти випаровування кремнезему при високих температурах з розплаву мулітового складу. В умовах же, коли розплави оберігаються від можливого часткового випаровування кремнезему, муліт плавиться не розкладаючись, тобто характеризується конгруентнім плавленням. Крім того, було виявлено, що муліт утворює з корундом тверді розчини і визначена область їх існування [8].

Діаграма стану системи Al₂O₃−SiO₂ по Н. А. Торопову і Ф. Я. Галахову приведена на рисунку 2.1

Рисунок 2.1 - Діаграма стану системи Al₂O₃−SiO₂

 

Згідно діаграмі Al₂O₃−SiO₂ єдиною твердою фазою в напівкислих, шамотних і каолінових вогнетривах є муліт 3Al₂O₃ ·2SiO₂, який утворюється при температурі 1100 ºC за реакцією

 

3[Al₂O₃∙SiO₂]→3Al₂O₃∙SiO₂+4SiO₂ (2.1)

 

Мулліт містить 72% Al₂O₃ і 28% SiО₂, кристалізується в ромбічній сингонії, габітус кристалів – голки, призми, волокна; щільність 3,03г/см³; твердість по Моосу 6,. температура плавлення 1910ºС.

Із зростанням температури кількість мулліту безперервно збільшується і досягає максимуму при 1250−1350ºС. Витримка при температурах вище 1200ºС не впливає на збільшення виходу мулліту, але сприяє зростанню його кристалів [7,8].

У рівноважному стані з твердою фазою при температурах вище 1595ºС знаходиться певна кількість рідкої фази. Нижня температура появи розплаву в системі 3Al₂O₃·SiO₂ складає 1595ºС. Евтектіка при цій температурі містить 5,5% 3Al₂O₃ і 94,5% 2 SiO₂.

Присутні в глинах домішки знижують температуру появи розплаву, при цьому хімічний склад природних домішок при загальній їх кількості в межах 2−5% не має великого значення.

Співвідношення твердої і рідкої фаз в системі Al₂O₃−SiO₂ може бути визначено за правилом важеля.

У реальних полікомпонентних системах і при більшому вмісті інших компонентів співвідношення Al₂O₃:SiO₂ менш різко впливає на збільшення рідкої фази.

Розгляд діаграми рівноваги системи Al₂O₃−SiO₂ наводить до висновку про те, що у міру підвищення вмісту Al₂O₃ у алюмосилікатних вогнетривах їх вогнетривкість і температура початку розм'якшення зростатимуть. Проте ці властивості алюмосилікатних вогнетривів залежать не лише від кількості Al₂O_3, але і від суми плавнів і частково від їх хімічної природи. Важливим чинником є в'язкість розплаву, що утворюється при нагріванні.

У реальних полікомпонентних системах рівновага не завжди досягається. Так, вогнетривкість і наростання кількості рідкої фази в напівкислих виробах залежать від величини зерен кварцу.

Кварц, що є домішкою вогнетривких глин і каолінів, при високих температурах частково переходить у склоподібну фазу, частково в кристобаліт і частково залишається в непереродженому виді, тому що Al₂O₃ істотно сповільнює переродження. Окремі кристали муліта не утворюють між собою прямого зв'язку [4].

При випалі глин і каолінів у них одночасно з мулітом і кристобалітом утвориться аморфна частина і рідка фаза (після охолодження – склофаза). Рідка фаза в непластичному матеріалі може частково розподілятися в залежності від температури випалу – вона виходить на поверхню пор або часток.

Причиною утворення склофази є те, що в природних глинах крім каолініту звичайно присутні й інші мінерали. Найбільше часто: кварц, слюда, пірит, оксиди заліза, кальцит, доломіт, гіпс, анатаз і ін. Розплави домішок містять іони Na⁺, K⁺, Ca²⁺ і Mg²⁺, що у реакціях з SiО₂ уже при 1000ºС утворять в’язку рідину, що не кристалізується при охолодженні і твердіє у вигляді скла.

Характерний склад склоподібної фази наступний, мас. %: Si₂ – 80; Al₂O₃ – 10-17,7; Fe₂O₃ – 0,7-2,6; Ti₂ – 1,1-3,2; Ca – 0,4-1,7; Mg – 0,4-0,9; K₂O+Na₂O – 1,3-5,4 [1].

При випалі шамотних брикетів, які містять глину в них будуть протікати наступні перетворення.

В інтервалі 450 – 600⁰С з каолініту – основного мінералу глин і каолинів видаляється хімічно зв'язана вода внаслідок розкладання каолініту за реакцією

Al₂O₃·2SiО₂·2Н₂О [Al₂O₃·2SiО₂] + 2Н₂О

каолініт                           метакаолініт (2.2)

 

Реакція йде з поглинанням тепла (ендотермічний ефект). [Al₂O₃·2SiО₂] – метаколініт є аморфный продукт, який представляє не механічну, а більш тісну суміш глинозему і кремнезему с взаємним проникненням компонентів і частковим зберіганням структури каолінітової гратки [3 - 7].

Глинисті матеріали, які позбавлені хімічно зв'язані води, втрачають пластичність. При температурах 400 - 1000⁰С відбувається дисоціація карбонатів, окислювання сульфідів і вигоряння органічних домішок; у результаті спостерігається втрата у вазі й, незважаючи на деяку усадку, збільшення пористості. При температурах 800 – 1000⁰С починається інтенсивне спікання глин, що супроводжується зменшенням пористості й збільшенням міцності.

При подальшому підвищенні температури протікають реакції утворення муліту

 ~925ºС

2(Al₂O₃·2SiО₂) → 2Al₂O₃·3SiО₂ + SiО₂

метакаолінит кремнієва шпінель (2.3)

 

 ~1100ºС

2Al₂O₃·3SiО₂ → 2(Al₂O₃·SiО₂) + SiО₂

кремнієва шпінель псевдомуліт (2.4)

 

 1100 – 1400ºС

3(Al₂O₃·SiО₂) → 3Al₂O₃·2SiО₂ + SiО₂

псевдомуліт муліт кристобаліт (2.5)

 

Кремнезем, що звільнився перетворюється у кристобаліт. Утворення муліту йде у твердому середовищі. Біля зародка муліту виникає дворик кристалізації, у якому в міру утворення муліту зменшується вміст Al₂O₃ і збільшується вміст SiО₂. Фаза, збіднена глиноземом, дифузійним або капілярним шляхом відділяється від кристалика муліту і в остаточному підсумку зосереджує на поверхні зерен і пор, тобто переходить у зв'язування. Така диференціація SiО₂ і Al₂O₃ є природною властивістю вогнетривких глин і каолінів і залежить від структури глинистої речовини, кількості й сполуки домішок.

З діаграми Al₂O₃−SiO₂ витікає, що для глинистих вогнетривів з підвищеним вмістом Al₂O₃ кількість рідкої фази при одній і тій же температурі зменшується, тому якість алюмосилікатних вогнетривів із збільшенням вмісту в них глинозему повинна також безперервно підвищуватися. Проте на практиці це не підтверджується. За наявності третього компоненту, наприклад CaO або Na₂O, як це витікає з потрійних діаграм стану CaO - Al₂O₃−SiO₂ і Na₂O- Al₂O₃−SiO₂ оксид алюмінію поводиться по-різному. Збільшення вмісту Al₂O₃ підвищує в'язкість розплаву до певної межі, рівної еквівалентній кількості Al₂O₃ і CaO (Na₂O). Так, у системі, CaO - Al₂O₃−SiO₂ вогнетриви з вмістом 35−38% Al₂O₃ утворюють з металургійним шлаком менш в'язкий розплав і в більшій кількості, чим вогнетриви, що містять 15 і 45 %. Al₂O_3. Такий вплив Al₂O₃ на в'язкість пояснюється наступним: в основному середовищі катіон Al⁺³ знаходиться в шестерній координації, а в кислій − у четверній і, отже, розплав утворюється менш в'язкий. Тому слід вважати стійкішими вогнетриви такі, у яких вміст Al₂O₃ 45 %, або 15−20 %.

Муліт і склофаза у шамотних виробах залежно від властивостей вихідної сировини, температури і тривалості випалу по-різному розподіляються в просторі:в деяких випадках склофаза більш менш рівномірно розподілена, в інших випадках−скупчується у крупних порах.

Велику стійкість мають вироби з рівномірно розподіленим склом. Скупчення скла в крупних порах сприяє вимиванню шамотних зерен розплавами. Підвищення температури випалення супроводжується збільшенням і перерозподілом рідкої фази, внаслідок чого змінюється характер гетерогенності.

Підвищення кількості склофази при тонкопористій структурі обумовлює утворення тонких тріщин. З цієї точки зору необхідно, аби у виробах була менша кількість склофази або склофаза представляла собою термостійке (з малим коефіцієнтом термічного розширення) скло висококремнеземистого складу [4].

Зміна хімічного складу алюмосилікатних виробів відповідає зміні їх фазового складу, який зрештою зумовлює вогнетривкі властивості виробів. Діаграма стану рівноваги двокомпонентної системи Al₂O₃−SiO₂ дає уявлення про цю зміну фазового складу вогнетривких виробів і їх властивостей. Згідно цій діаграмі, мулліт плавиться конгруентно при 1910±20ºС і дає з корундом евтектику, що містить біля 79% Al₂O₃ і 21% SiO₂ з температурою плавлення 1850±20ºС.

Відповідно до сучасних уявлень про цю діаграму муліт і дві його евтектики з SiO₂ і Al₂O₃ плавляться при вищих температурах. Муліт в області складів 71,8−78% Al₂O₃ дає з корундом тверді розчини. Проте за уявленням деяких зарубіжних дослідників в цій області виникає мулітоподібний мінерал складу 2Al₂O₃·3SiO₂ (Al₂O₃−77,2%;SiO₂−22,8%).

Ця діаграма показує, що для складів, що містять від 5,5 до 72 % Al₂O₃, одною твердою фазою, стійкою при досить високих температурах (до 1910º),являєтся муліт−3Al₂O₃·2SiO₂(71,8%Al₂O₃ и 28,2% SiO₂). Кількість муліту залежить від того, наскільки вміст Al₂O₃ в вогнетриві наближається до 72% (мається на увазі, що при звичайній сумі плавнів в межах до 2−5% іншим оксидом є SiO₂). При високих температурах, окрім муліту, утворюється та або інша кількість рідкої фази, до складу якої, окрім кремнезему, входить і велика частина плавнів. У цій розплав входить також в невеликій кількості і глинозем. Співвідношення Al₂O₃ и SiO₂ у цій рідині підвищується в відповідності із співвідношенням цих оксидів у вихідному складі вогнетриву.

У першому наближенні можна вважати, що кількість твердої фази в алюмосилікатних вогнетривах залежить від вмісту Al₂O₃. У рідку фазу входить надлишковий кремнезем, що залишається після кристалізації прожареного каолініту в муліт, і останні оксиди-плавні.У випадку відсутності плавнів розплав, тобто легкоплавка евтектика, системи 3Al₂O₃·2SiO₂ виникає при температурі біля 1585ºC. Евтектика містить 5,5% Al₂O₃ і 94,5% SiO₂. Таким чином SiO₂ по відношенню до Al₂O₃ (вірніше, муліту) при температурах вище 1545ºС стає плавнем, який створюює рідину і цим знижує вогнетривкі властивості виробу. Присутність тієї або іншої кількості плавнів відповідно знижує температуру виникнення розплаву. При цьому має значення і хімічний склад плавнів. Проте за наявності 5−6 оксидів, зазвичай присутніх у вихідній сировині (Fe₂O₃, TiO₂, CaO, MgO, Na₂O, K₂O),і загальної їх суми в 2−5% невелике переважання того або іншого оксиду не робить помітного впливу. Важливим чинником є в'язкість розплаву, оскільки вогнетривкі властивості виробу залежать не лише від температури утворення розплаву і його кількості, але також і від його в'язкості при даній температурі.

Вигин ліній ліквідуса одночасно характеризує зміну кількості розплаву в вогнетриві з підвищенням температури його розігрівання. Так, в межах від 1550 до 1700ºС кількість рідини в матеріалі, що містить 46% Al₂O₃ і 54% SiO₂, змінюється від 38,5 до 44−45%; при 1775ºС воно досягає 72%. Це обумовлюється порівняно крутим підйомом ділянки лінії ліквідуса в межах від 1545 до 1700ºС і пологим його підйомом при вищих температурах в межах 1750−1850º.

Інакше характеризуються фазові зміни в вогнетриві при вмісті в ньому Al₂O₃ вище 72%. Стійкими твердими фазами є муліт і корунд. В області складів, що містять 72−78% Al₂O₃, муліт утворює твердий розчин з корундом. Рідка фаза виникає лише при температурі 1850ºС у момент плавлення евтектичної суміші, що містить 79% Al₂O₃ і 21% SiO₂. Таким чином, вогнетривкий матеріал з вмістом Al₂O₃ 72% і більше повинен мати високі температури розм'якшення. Проте зазвичай присутні в таких матеріалах плавні в кількості біля 2−3% знижують температуру виникнення рідкої фази і збільшують її кількість. Це служить причиною зниження температури початку розм'якшення мулітовміщуючих вогнетривів до 1620−1650ºС [6,8].

Розгляд діаграми стану рівноваги системи Al₂O₃−SiO₂ наводить до висновку, що по мірі підвищення вмісту Al₂O₃ у алюмосилікатних вогнетривах їх вогнетривкість і температура розм'якшення зростатимуть. Проте, як вже наголошувалося, ці властивості алюмосилікатних вогнетривів залежать не лише від кількості Al₂O₃−SiO₂, але і від загальної суми плавнів і частково від їх хімічної природи.