Рассмотрено изменение фазовых соотношений в матрицах алюмосиликатных огнеупорных бетонов в присутствии оксида никеля, оксида железа, металлического алюминия при воздействии температур (до 12000С), при которых обычно эксплуатируют такие бетоны в футеровке печей ведущих отраслей промышленности. Фазовые преобразования композиций Cao-Al2O3-SiO2 к воздействию NiO, Fe2O3, Al изучали методом твердофазного синтеза. Химическая устойчивость алюмосиликатных бетонов к расплаву стекла, гематита, металлического алюминия исследовали контактным методом. Полученные экспериментальные данные позволяют прогнозировать успешную эксплуатацию низкоцементных бетонов в контакте с продуктами цветной и черной металлургии при температуре до 12000С. Ключевые слова: система CaO-Al2O3-SiO2 , низкоцементные бетоны.
Д-р техн. наук С.А. Суворов, М.Н. Застрожнов
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), г.Санкт-Петербург, Россия
Получены образцы из низкоцементного бетона на основе карбида кремния с повышенными значениями физико-технических показателей: плотностью свыше 2.68 г/см3; термостойкостью свыше 30 теплосмен (1000°C - вода); пористостью до 13,3%; механической прочностью до 150 МПа; повышенной стойкостью к окислению 1,1 %; низким КЛТР α=4,6·10-6 К-1. Установлено, что для увеличения химической устойчивости к расплаву доменного шлака и криолита необходимо заменить высокоглинозёмистый цемент на глинозёмистое гидратационное вяжущее. Ключевые слова: низкоцементный бетон, карбид кремния, пористость, механическая прочность, термостойкость, химическая устойчивость.
Д-р хим. наук Е.А. Власов, д-р техн. наук И.Б. Пантелеев, А.А. Смирнов, канд. техн. наук С.А. Лаврищева, д-р техн. наук С.С. Орданьян
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), г.Санкт-Петербург, Россия
Проанализированы физико-химические свойства керамических материалов системы AlN-NiO-Ni, перспективных для использования в синтезе катализаторов конверсии метана. Ключевые слова: нитрид алюминия, оксид никеля, спекание, пористая структура, конверсия метана водяным паром.
Канд. хим. наук Э.П. Магомедбеков, д-р хим. наук С.В. Чижевская, канд. хим. наук О.М. Клименко, А.В. Давыдов, А.В. Жуков, д-р хим. наук, чл.-корр. РАН А.М. Чекмарев, д-р физ.-мат. наук Г.А. Сарычев, д-р физ.-мат. наук Е.М. Кудрявцев
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва
ОАО «Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии», Москва
В работе приведены результаты изучения методом ДТА/ТГ-MС процесса твердофазного взаимодействия обедненного тетрафторида урана с кварцевым концентратом. Показано, что механоактивация кварцевого концентрата в планетарной мельнице Pulverisette-5 позволяет сместить интервал интенсивного выделения SiF4 в низкотемпературную область. Найдены условия, обеспечивающие высокий выход реакции при температуре 600 °С.
Получены образцы керамических сорбентов на основе блочных высокопористых ячеистых материалов (ВПЯМ), содержащие нитрат серебра. Проведены испытания по локализации радиоактивного метилиодида на контрольно-измерительном стенде. Определены сорбционная способность сорбентов при разных температурах и скоростях газового потока и суммарная эффективность сорбции CH3131I. Ключевые слова: высокопористый ячеистый материал (ВПЯМ), керамические сорбенты, сорбционная способность, эффективность сорбции, метилиодид, радиойод
ПРОИЗВОДСТВО
Канд. техн. наук В.А. Абызов1, канд. техн. наук Ч.Г. Пак2 ,В.М. Батрашов2
1Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Россия
2Пензенский государственный университет, г. Пенза, Россия
Изложены результаты исследований по разработке ячеистых жаростойких бетонов на алюмоборфосфатном связующем и заполнителях из кремнеграфитовых и алюмохромсодержаших отходов. Приведены жаростойкие свойства разработанных бетонов.Ключевые слова: ячеистый бетон, жаростойкий бетон, фосфатное связующее, алюмохромсодержащие отходы.
Д-р техн. наукВ.З. Абдрахимов, А.В. Колпаков
Самарская академия государственного и муниципального управления, г. Самара, Россия
Приведенные исследования тепломассообменных процессов при обжиге керамического легковесного кирпича позволят регулировать процессы обжига с учетом изменения эффективных термических характеристик изделий с применением отходов энергетики в интервалах температур физико-химических превращений, а также определять его рациональные режимы для обжига изделий. Выявлено, что наименьшее значение коэффициента эффективной температуропроводности материала лежит в интервалах температур, где интенсивность физико-химических процессов более значительна. Ключевые слова: нефтяной кек, легковесный кирпич, межсланцевая глина, тепломассообменные процессы, обжиг, коэффициент, теплопроводность температуропроводность.
1Учреждение Российской академии наук Институт геологии Карельского научного центра РАН; 2Учреждение Российской академии наук Инстит геологии и геохимии Уральского отделения РАН; 3Учреждение Российской академии наук Институт геологии Кольского научного центра РАН; 4Уральский государственный горный университет
Рассматриваются алюмосиликатные минералы состава Al2SiO5 как вид огнеупорного сырья. Они объединены в минералы группы силлиманита (МГС) - кианит (дистен), андалузит, силлиманит, и относятся к метаморфогенно-метасоматическому генетическому типу. История исследований МГС начинается с конца 20-х г.г прошлого века. Именно в этот период выявлены огромные запасы кианитовых руд на территории СССР (Кольский полуостров, Карелия, Урал, Сибирь). В статье показаны перспективные участки распространения руд МГС в России, что может стать основой производства дефицитных высокоглиноземистых огнеупоров. По опыту развитых стран мира ежегодно увеличивается потребность в высокоглиноземистом природном сырье МГС. Ключевые слова: высокоглиноземистые огнеупоры, кианит, андалузит, силлиманит, муллит, минерально-сырьевая база, месторождение, Урал, Карелия, Кольский полуостров, Сибирь, металлургия, авиастроение.
Приведены результаты исследований по изучению возможности применения бокситоподобных пород Шерабадского месторождения при разработке составов и технологии получения алюмосиликатных огнеупорных материалов. Установлено, что введение бокситоподобного боксита Шерабадского месторождения в шихтовый состав огнеупорной массы в количестве 25-30 % позволяет получать алюмосиликатные огнеупорные материалы с высокими физико-техническими свойствами. Установлено, что бокситоподобные породы Шерабадского месторождения и отработанный катализатор газохимического комплекса могут быть применены в качестве перспективных сырьевых компонентов огнеупорной массы. Ключевые слова: алюмосиликатные огнеупоры, состав шихты, бокситы и бокситоподобные породы, каолин, отход газохимического комплекса, температура обжига, физико-технические свойства, объемный вес, водопоглощение.
Исследовали коррозионные свойства SiC огнеупоров и кирпича в атмосфере воздухе, хлора, воды и хлора + воды. Результаты исследований показали следующий порядок роста окисления: H2O > Cl2 > O2. Активность окисления SiC ускоряется в водяном паре и хлоре. Защитная пленка оксида кремния, формирующаяся на поверхности SiC, эффективна против кислорода, но допускает проникновение водяного пара. В атмосфере, содержащей водяной пар, имеет место большее окисление по сравнению окислением в атмосфере воздуха, и глубина окисления больше. При более высокой температуре 1200оC и выше выделяется стекловидный материал. Возникает сложный оксид при реакции с оксидами (Al2O3, SiO2). Коррозия SiC-огнеупоров в атмосфере хлора отличается от SiC-порошков. Степень коррозии ниже, чем при окислении в атмосфере воздуха и водяного пара. Поверхность SiC-образцов не защищена от коррозии хлором, но есть возможность ограниченного влияния хлора на реакции SiC с примесными компонентами огнеупора: Al2O3 и SiO2
Разогрев сляба в нагревательной печи имеет важное значение для качества горячекатаного стального листа. Современные приемы регулирования температуры позволяют контролировать индивидуально каждый сляб в печи. Это приводит к созданию комплексной системы регулирования температуры сляба. Предложена пространственная модель печи. Для моделирования и контроля используется ряд дифференциальных и алгебраических уравнений. Для целей моделирования, слябы не рассматриваются индивидуально: они скорее формируют единую горизонтальную стальную плиту, двигающуюся в направлении против потока теплоносителя.
После разрушения бетонной футеровки в вертикальной цилиндрической части регенеративного параллельного воздуховода печи для обжига извести, для оценки термомеханического напряжения использовали компьютерное моделирование. Также проведен комплексный анализ для полного понимания механизма разрушения, которому подвергнут бетон.Математическое моделирование показало, что начальное проектирование механической конструкции печи может быть улучшено. Также установлено, что бетон, рекомендуемый поставщиком печи, должен быть заменен на менее хрупкий материал с более низкой удельной теплопроводностью.Образцы взятых бетонов, также как и наросты, выбраны из различных областей футеровки печи. Показано, что в ходе эксплуатации они были подвергнуты серьезной химической атаке, главным образом в результате присутствия серы, но содержался и фтор. Металлические анкеры, фибра, матрица глинозема и даже зерна полностью разъедались этими реагентами, приводя к механическим напряжениям, которые разрушают огнеупорную футеровку. Предложен механизм реакции в специальных условиях.Комбинация обоих исследований позволила предложить общее решение для этой критической области печи. Также представлен краткий обзор результатов, достигнутых на данный момент
К.Хадерк, А. Микаэлис, У.Петаш, Х. Рихтер, У. Шейтхауэр
Институт керамических технологий и систем, г.Дрезден, Германия
Для разработки огнеупорных керамических лент с низким содержанием углерода используется технология пленочного литья. Комбинация таких пленок (лент) с различной пористостью предлагает градуируемые свойства в пределах составной части. С помощью слоистой структуры отформованных лент формируется многослойное строение. Технология отливки лент из водного шликера глинозема, карбида кальция и органических присадок разработана Институтом керамических технологий и систем в рамках программы SPP "FIRE" Немецкого Исследовательского фонда (DFG). Для формирования поровой структуры к керамическому шликеру также добавляются волокна целлюлозы и графитовые пластинки. Эти порообразователи оставляют после себя поры за счет выгорания при спекании керамики. Ориентация волокон и пластинок очень важна для термомеханических свойств, особенно при термоударе. Исследовано влияние скорости литья и толщины пленки на ориентацию частиц порообразователей. Связующие в шликере для литья пленок имеет большое влияние на гибкость отформованной ленты и другие свойства ленты, например, склонность к образованию слоистой структуры. Характеристики структуры отформованной ленты-сырца получены ионно-лучевой и сканирующей электронной микроскопией. Механические свойства отформованных лент оценены измерением предела прочности в зависимости от направления литья и от ориентации порообразующих добавок.
Я. Малзбендер, Я. Менх, Е. Скиера, Р. Стейнбрех, К. Хадерк, А. Михаэлис, У. Шейтхауэр
Новые инновационные огнеупорные материалы с низким содержанием углерода и несодержащие углерода в настоящее время находятся в стадии разработки в рамках программы "FIRE" немецкой ассоциации исследований (DFG). Во Фраунгоферовом Институте Керамических Технологий и Систем (IKTS) исследованы концепции производства несодержащих углерода огнеупорных компонентов с помощью многослойной технологии, используя материалы системы алюминат кальция - глинозем. Производство многослойных компонентов проходит по традиционной технологии пленочного литья на водной основе, что позволяет производить компоненты больших размеров и градирование структур по пористости и фазовому составу, которые, как предполагается, улучшают сопротивление тепловому удару. Проведены исследования распространения трещины, которыми управляют, используя метод раскалывания (WST) в Forschungszentrum Juelich (FZJ), также изучены показатели вязкости разрушения многослойных материалов. Окончательная цель исследований состоит в том, чтобы усовершенствовать керамику для использования в процессах при высокой температуре в условиях теплового удара.Исследовано влияние направления литья, пористости и распределения пор в лентах на механические свойства и особенности распространения трещин. Представленные результаты WST позволяют, в комбинации с сопротивлением разрыву и данными о жесткости, проводить прогноз свойств огнеупорных материалов при термоударе.
Цель данной работы состоит в том, чтобы определить термическую стабильность силикатов кальция, подверженных, для получения различных фазовых составов, гидротермальной обработке, при переменных параметрах процесса ( размер зерна кварца, источник кремния, количество добавки гипса, соотношение в сырье кварца и извести). Для определения влияния указанных параметров на синтезируемый порошок на первом этапе проведены три серии испытаний в лабораторном автоклаве. Впоследствии порошок прессовали. Термическую устойчивость готового изделия определяли термомеханическим анализом (TMA).
Известно, что твердение цементного теста зависит от минералогического состава цемента и взаимодействия между частицами вяжущего вещества и добавок. Предположено, что применение различных комбинаций диспергаторов или пластификаторов на основе поликарбоксильных эфиров (далее PCE) с промышленными алюминат-кальциевыми цементами (далее CAC) влияет на прочностные характеристики и характер сушки. Представленное исследование комбинирует результаты измерения скорости звука и удельной электропроводности в первые 48 ч после отливки образцов из огнеупорных бетонов и их механической прочности после определенного времени твердения. Оценены пять низкоцементных огнеупорных бетонов (LCC) в комбинации с различными пластификаторами. Применяемые цементы имели примерно одинаковые химические составы с содержанием глинозема 70 мас. %. Время схватывания изменяется в пределах временного диапазона от 8 до 48 ч. Несмотря на минералогию САС, кинетика твердения и рост прочности со временем, по сути, контролируется добавками пластификатора
Памяти Страхова В.И. Некролог
ИНФОРМАЦИЯ
Канд.техн.наук О.И.Царенко
ООО «Вибро-М», г.Москва, Россия
ПОДАЮЩЕЕ И ВЕСОДОЗИРУЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ ООО «ВИБРО-М»
Указатели статей, опубликованных в журнале в 2011г
