Комбинированные огнеупорные материалы с добавкой техногенных отходов для металлургических агрегатов
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-11-21-26
Аннотация
Комбинированные огнеупорные материалы благодаря своим физико-механическим свойствам и высокой стойкости широко применяются в последнее время в металлургических агрегатах при резких изменениях их температурного режима, а также при длительном простое или временном отключении. Кремнеземистый огнеупор может быть получен из глины, шамота с добавкой отходов кремниевого производства (микросилики), а также с добавкой отходов производства фтористого алюминия (кремнегеля). В ходе исследования подготовлены образцы огнеупоров с разным содержанием модифицирующих добавок техногенных отходов в виде микросилики и кремнегеля. Изучены физико-механические характеристики образцов. Рассмотрены примеры использования микросилики и кремнегеля и на основе полученных результатов предложен оптимальный состав, который обеспечивает высокую прочность и теплопроводность огнеупорного материала. Улучшенные характеристики позволяют предположить, что микросилика и кремнегель могут быть использованы в качестве сырья для изготовления комбинированных огнеупорных материалов.
Об авторах
В. Ю. БажинРоссия
Д. т. н.
Санкт-Петербург
М. В. Глазьев
Россия
Санкт-Петербург
Список литературы
1. Стрелов, К. К. Теоретические основы технологии огнеупорных материалов / К. К. Стрелов. ― М. : Металлургия, 1985. ― 480 с.
2. Стрелов, К. К. Технология огнеупоров ; 4-е изд. / К. К. Стрелов, И. Д. Кащеев, П. С. Мамыкин. ― М. : Металлургия, 1988. ― 528 с.
3. Perepelitsyn, V. A. Secondary mineral resources for refractory manufacture. Part 1. Silica technogenic materials / V. A. Perepelitsyn, F. L. Kapustin, A. A. Ponomarenko [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2017. ― Vol. 58, № 3. ― Р. 259‒268. Перепелицын, В. А. Вторичные минеральные ресурсы для производства огнеупоров. Часть 1. Кремнеземистые техногенные материалы / В. А. Перепелицын, Ф. Л. Капустин, А. А. Пономаренко [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 5. ― С. 7‒16. https://DOI.org/10.17073/1683-4518-2017-5-7-16.
4. Heimann, R. B. Classic and advanced ceramics ― from fundamentals to applications / R. B. Heimann. ― Wiley-VGH, Weinheim, 2010. ― Р. 76‒81.
5. Суворов, С. А. Формирование текстуры массы и структуры материала периклазового карбонированного огнеупора : тез. докл. Междунар. конф. огнеупорщиков и металлургов (6‒7 апреля 2017 г., Москва) / С. А. Суворов, В. В. Козлов, С. Н. Бочаров, Н. В. Арбузова // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 3. ― C. 59.
6. Источник: [http://xn‒80aplem.xn‒p1ai/analytics/Mirovoj-rynok-kremnia/].
7. Ширинова, Д. Б. Переработка отхода производства фтористого алюминия на целевой продукт / Д. Б. Ширинова // Наука, техника и образование. ― Иваново : Олимп, 2017. ― C. 107‒115.
8. Каприелов, С. С. Эффективный путь утилизации ультрадисперсных продуктов газоочистки печей / С. С. Каприелов, А. В. Шейнфельд, В. М. Газизулин, Ю. Н. Воронов // Сталь. ― 1992. ― № 5. ― С. 83‒85.
9. Батраков, В. Г. Эффективность применения ультрадисперсных отходов ферросплавного производства / В. Г. Батраков, С. С. Каприелов, А. В. Шейнфельд // Бетон и железобетон. ― 1989. ― № 8. ― С. 24, 25.
10. Каприелов, С. С. Использование отходов производства ферросплавов / С. С. Каприелов, А. В. Шейнфельд, А. И. Твердоступов, Ю. Ф. Телков // Шахтное строительство. ― 1990. ― № 9. ― С. 26‒28.
11. Mann, V. SPL recycling and Re-processing / V. Mann, V. Pingin, A. Zherdev [et al.] // Light Metals. The Minerals, Metals & Materials Series. ― 2017. ― P. 571‒578.
12. Nemchinova, N. V. Utilization of dust from silicon production / N. V. Nemchinova, G. G. Mineev, A. A. Tyutrin, A. A. Yakovleva // Steel in Translation. ― 2017. ― Vol. 47, № 12. ― P. 763‒767.
13. Kondrat’ev, V. V. New production solutions processing silicon and aluminum production waste / V. V. Kondrat’ev, N. V. Nemchinova, N. A. Ivanov [et al.] // Metallurgist. ― 2013. ― Vol. 57, № 5/6. ― Р. 455‒459.
14. Sergeev, V. A. Processing of technogenic lead-containing intermediates using complexing agentsolutions / V. A. Sergeev, Yu. F. Sergeeva, S. V. Mamyachenkov [et al.] // Metallurgist. ― 2013. ― Vol. 57, № 1/2. ― P. 80‒82.
15. Полях, О. А. Применение техногенных отходов металлургических предприятий для производства карбида кремния / О. А. Полях, В. В. Руднева, Н. Ф. Якушевич [и др.] // Изв. вузов. Черная металлургия. ― 2014. ― № 8. ― С. 5‒12.
16. Ягафарова, С. Т. Исследование возможности использования отходов производства в качестве сырья для строительных материалов / С. Т. Ягафарова, Р. Н. Ширяева // Современная парадигма естественных и технических наук : сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практической конф. ; под общ. ред. Е. П. Ткачевой. ― Белгород, 2019. ― С. 39‒42.
17. Алехин, Ю. А. Зарубежный опыт использования отходов в производстве строительных материалов / Ю. А. Алехин // Промышленность строительных материалов. Серия 11. Использование отходов, попутных продуктов в производстве строительных материалов и изделий. Охрана окружающей среды : экспресс-информ. Отечественный опыт. ― М. : ВНИИЭСМ, 1987. ― Вып. 9. ― С. 3, 4.
18. Stonis, R. Study of the effect of replacing microsilica in heat-resistant concrete with additive based on metakaolin / R. Stonis, I. Pundiene, V. Antonovich [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2013. ― Vol. 54, № 3. ― Р. 232‒237. Стонис, Р. Исследование эффекта замены микрокремнезема в составе жаростойкого бетона добавкой на основе метакаолина / Р. Стонис, И. Пундиене, В. Антонович [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2013. ― № 6. ― С. 43‒48. https://DOI.org/10.17073/1683-4518-2013-6-43-48.
19. Мункхтувшин, Д. Опыт применения добавок микро- и наносилики из отходов кремниевого производства в бетонных технологиях / Д. Мункхтувшин, В. Б. Балабанов, К. Н. Пуценко // Изв. вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. ― 2017. ― T. 7, № 3 (22). ― C. 107‒115.
20. Корниенко, П. В. Опыт использования отходов металлургического производства в качестве компонентов жаростойких бетонов / П. В. Корниенко, Л. В. Горшкова, Г. В. Гакштетер // Технологии бетонов. ― 2013. ― № 10. ― С. 29‒33.
21. Sumitha, V. Study on behaviour of self-healing concrete using silica gel / V. Sumitha, P. T. Ravichandran, K. Divya Krishnan // Int. J. Eng. Technol. ― 2018. ― Vol. 7, № 2.12. ― C. 411‒414.
22. Бажин, В. Ю. Исследование свойств тампонажных растворов с добавкой отходов производства фтористого алюминия / В. Ю. Бажин, М. В. Двойников, М. В. Глазьев, А. А. Куншин // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море (РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина). ― Москва, 2020. ― С. 39‒42.
23. ASTM C20. Standard Test Methods for Apparent Porosity, Water Absorption, Apparent Specific Gravity and Bulk Modulus of Burned Refractory Brick and Shapes, ASTM International, 2010.
24. ASTM C356-10. Standard Test Method for Linear Shrinkage of Preformed High-Temperature Thermal Insulation Subjected to Soaking Heat, ASTM International, 2010.
25. ASTM C133. Standard Test Methods for Cold Crushing Strength and Modulus of Rupture of Refractories, ASTM International, 2015.
26. Vartanyan, M. A. Study of heat insulation material thermal conductivity by a hot-wire method / M. A. Vartanyan, R. I. Gerasimov, O. V. Pyren’kin [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2016. ― Vol. 57, № 3. ― Р. 332, 333. Вартанян, М. А. Исследование теплопроводности теплоизоляционных материалов методом горячей проволоки / М. А. Вартанян, Р. И. Герасимов, О. В. Пыренькин [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 6. ― С. 67, 68. https://DOI.org/10.17073/1683-4518-2016-6-67-68.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Бажин В.Ю., Глазьев М.В. Комбинированные огнеупорные материалы с добавкой техногенных отходов для металлургических агрегатов. Новые огнеупоры. 2020;(11):21-26. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-11-21-26
For citation: Bazhin V.Y., Glaz’ev M.V. Combined refractory materials with the addition of technogenic waste for metallurgical devices. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2020;(11):21-26. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-11-21-26
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.