В последнее время на рынке огнеупорной продукции наибольшую популярность обретают огнеупоры из самосвязанного карбида кремния (СКК) [1]. Продукция из СКК обладает рядом преимуществ перед изделиями, изготовленными из карбида кремния на нитридной, оксидной или оксинитридной связках. В результате термообработки формируется относительно ровная поверхность с достаточно высокой стабильностью геометрических размеров. Изделия из СКК устойчивы к перепадам температур, обладают высокой термической и коррозионной стойкостью, что существенно повышает их надежность и долговечность в экстремальных условиях эксплуатации [2].
В качестве исходного сырья для изготовления изделий используются карбид кремния и углеродсодержащий материал. Получение СКК основано на образовании вторичного карбида кремния в результате реакции свободного углерода с расплавом кремния [3]:
Наиболее затратным процессом изготовления изделий из СКК является силицирующий обжиг, протекающий при температурах 1900–2000 °С. В определенной степени это объясняется недостаточной производительностью печного оборудования и высоким количеством брака.
Как показали предварительные исследования, существенное влияние на качество обжига оказывает схема укладки заготовок. В связи с этим проведены специальные исследования по определению оптимальной схемы загрузки заготовок для силицирующего обжига.
Смешивание формовочной массы осуществляли на смесительной машине ЗЛ-100ИРУ. Сырец изделия формовали в пресс-форме размером 100×100×8,5 мм на прессе ДА-2238 усилием 630 т с последующей сушкой в сушильной камере COLOMAX NS 29.
Обжиг осуществляли в индукционной печи ИШН 6,8/22–2,4 ИI. Температуру обжига измеряли инфракрасным термометром MLG 225 Laborant. Скорость набора температуры и время проведения силицирующего обжига всех партий заготовок были постоянными.
После обжига измеряли длину, ширину и высоту пластин штангенциркулем (ГОСТ 166–89), определяли их массу на электронных весах OHAUS Valor 3000 V31XH2, прочность на машине для сжатия МС-500 и пористость (ГОСТ 2409–95). Определяли химический состав исходного карбида кремния (ГОСТ 26327–84) и СКК (ГОСТ 26564.2.-85 и ГОСТ 26564.4–85). Рассматривали также влияние прокладочного материала на качество изделия после силицирующего обжига.