Статья опубликована в рамках: LXVIII Международной научно-практической конференции «Технические науки - от теории к практике» (Россия, г. Новосибирск, 27 марта 2017 г.)
Наука: Технические науки
Секция: Строительство и архитектура
Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции
дипломов
ПОЛУЧЕНИЕ ЖАРОСТОЙКИХ МАТЕРИАЛОВ ФОСФАТНОГО ТВЕРДЕНИЯ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
OBTAINING HEAT-RESISTANT MATERIAL HARDENING PHOSPHATE BASED ON ALUMINUM ALLOYS WITH THE USE OF WASTES OF METALLURGICAL PRODUCTION
Svetlana Sokolova
cand. Tech. Sci., the senior lecturer the Samara state University of means of communication,
Russia, Samara
АННОТАЦИЯ
Доказан способ использования солевого алюминиевого шлака после его обогащения, т.е. после обжига в составах фосфатных бетонов. На основе глиноземсодержащего и карбонатного шламов – отходов цветной металлургии были получены жидкие фосфатные связки
ABSTRACT
Proved by way of the use of aluminum salt slag after the enrichment, i.e., after firing in the compositions phosphate concrete. Based on glinozemistogo and carbonate slimes – wastes of ferrous metallurgy was obtained by liquid phosphate ligament
Ключевые слова: фосфатные связки; ортофосфорная кислота; жаростойкие растворы; высокоглиноземистый шлам; структурно-химическая модификация; шамот; муллит.
Keywords: phosphate binder; phosphoric acid; refractory mortar; high alumina sludge; structural and chemical modification; chamotte; mullite.
Весьма эффективным оказалось применение высокоогнеупорного продукта обжига солевого шлака в связующем, полученным на основе многотоннажного железосодержащего отхода сернокислого производства – пиритных огарков. [1,с.94]. Для получения смешанного алюможелезофосфатного связующего в качестве глиноземсодержащего компонента можно использовать технические продукты, такие как высокоглиноземистый технический глинозем, тонкодисперсный корунд и другие, а также отходы промышленности, например, алюмохромистый отработанный катализатор нефтехимии ИМ-2201, и обожженный солевой шлак, содержащий до 95% Al2O3. При введении последнего компонента в композицию пиритных огарков с ортофосфорной кислотой образуется смешанное вяжущее обладающее иными свойствами, чем чистое железофосфатное. Огнеупорность смешанного алюможелезофосфатного вяжущего возрастает практически прямопропорционально количеству глиноземсодержащего продукта, введенного в фосфатную композицию. Огнеупорность смешанного алюможелезофосфатного вяжущего возрастает практически прямопропорционально количеству глиноземсодержащего продукта. Сроки схватывания смешанного вяжущего удлиняются, но даже при введении 80-90% обожженного солевого шлака-отхода цветной металлургии сохраняется способность фосфатного связующего схватываться в воздушных условиях и набирать прочность. При последующей термообработке прочность цементного камня на основе смешанного вяжущего возрастает за счет образования высокотемпературных алюмофосфатов. Некоторые составы жаростойких бетонов с применением обожженного солевого шлака и их физико-термические свойства приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Физико-термические параметры жаростойких бетонов фосфатного твердения, полученных на основе обожженного солевого шлака
|
№ п/п |
Состав бетона, кг/м3 |
Средняя плотность в сухом состоянии, кг/м3 |
Предел прочности при сжатии, МПа после твердения и нагревания до температуры, 0С |
Термостойкость, водные теплосмены |
||||
|
20 (суток) |
500 |
800 |
1200 |
1400 |
||||
|
1 |
Пиритные огарки-90 Обожженный солевой шлак – 350 Шамотный щебень – 750 Шамотный песок – 650 H3PO4 (70%-ной концентрации)-260 |
2010 |
4,5 |
43,1 |
45,3 |
46,2 |
45,1 |
30 |
|
2 |
Пиритные огарки – 90 Обожженный солевой шлак – 350 Высокоглиноземистый щебень - 780 Высокоглиноземистый песок – 680 H3PO4 (70%-ной концентрации)-280 |
2100 |
5,9 |
44,6 |
49,2 |
50,5 |
51,5 |
35 |
В целях расширения области применения материалов на жидких фосфатных связующих были проведены исследования по разработке и изучению составов жаростойких растворов на их основе, предназначенных, как для кладки штучных огнеупоров, так и для выполнения ремонтных работ в виде нанесения обмазок на футеровки. Традиционные шамотно-глинистые растворы, применяемые еще в настоящее время для кладки штучных огнеупоров, значительно усложняют технологию футеровочных работ из-за необходимости проведения термической обработки или обжига. Для устранения отмеченных недостатков были подобраны составы растворов на жидких фосфатных связках твердеющих в воздушных условиях. [2, с.45] Образцы растворов испытывали на прочность при сжатии после нагрева, на определение температуры деформации под нагрузкой и термической стойкости. Составы и некоторые свойства растворов представлены в таблице 2.
Таблица 2.
Основные физико-механические показатели жаростойких кладочных растворов
|
№ п/п |
Состав растворов, кг/м3 |
Средняя плотность смеси, кг/м3 |
Предел прочности при сжатии, МПа образцов в зависимости от температуры нагрева, 0С |
||||
|
20 7 суток |
500 |
800 |
1000 |
1300 |
|||
|
1 |
Шамотный мертель – 465 Шамотный песок – 1050 Алюмокальцийфосфатная связка – 580 |
2095 |
30,4 |
31,6 |
30,1 |
28,9 |
32,7 |
|
2 |
Алюмохромистый отход нефтехимии – 250 Шамотный мертель – 250 Шамотный песок – 1030 Алюмокальцийфосфатная связка -585 |
2105 |
33,6 |
34,8 |
33,9 |
32,1 |
35,2 |
|
3 |
Алюмохромистый отход нефтхимии – 220 Керамзитовый песок – 720 Алюмокальцийфосфатная связка – 410 |
1350 |
6,4 |
6,3 |
6,1 |
5,9 |
- |
Как показали исследования абсолютные значения прочности при сжатии образцов кладочных растворов достаточны для их применения в футеровках.
Список литературы:
- Соколова С.В., В.О. Ненашев Совершенствование технологии применения жаростойких композиций с целью модификации алюмосиликатных и высокоглиноземистых огнеупоров // Новые материалы и технологии в машиностроении: сб. научных трудов по итогам международной научно-технической конференции / под ред. Е.А. Памфилова.- Брянск: Брянская государственная инженерно-технологическая академия, вып. 22.- 2016.- С. 93-96.
- Хлыстов А.И., Соколова С.В., В.А. Широков // Огнеупоры и техническая керамика.- 2016.- №9.- М: С.44-52
дипломов
Оставить комментарий