Бесцементные огнеупорные бетоны. Часть 10. Реологический аспект технологии


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-8-18-33

Полный текст:




Аннотация

Рассмотрены особенности реологического поведения матричных систем БЦОБ как высококонцентрированных дисперсных систем. В зависимости от состава, концентрации, дисперсности и ряда других факторов они характеризуются дилатантным, тиксотропным и тиксотропно-дилатантным характером течения. Предложено уравнение концентрационной зависимости вязкости суспензий (уравнение Пивинского) и показано, что определяющим фактором при этом является содержание в них кинетически свободной дисперсионной среды. Охарактеризовано влияние содержания зернистого заполнителя на реологические свойства литейных систем. Показано значительное влияние полидисперсности частиц твердой фазы и температуры на реологические свойства ВКВС с дилатантным характером течения. Приведены данные по влиянию дефлокуляции и стабилизации матричных систем на их реологические свойства, которые определяют реотехнологические свойства формовочных систем для получения БЦОБ. 

 

Продолжение. Части 1‒8 статьи опубликованы в журнале «Новые огнеупоры» № 9 и 11 за 2019 г., № 1, 3, 7 и 9 за 2020 г., № 1 и 5 за 2021 г.


Об авторе

Ю. Е. Пивинский
ООО НВФ «Керамбет-Огнеупор»
Россия

д. т. н.,

Санкт-Петербург



Список литературы

1. Pivinskii, Yu. E. Cement-free refractory concretes. Part 1. General information. HCBS and ceramic concretes / Yu. E. Pivinskii // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 60, № 5. ― P. 430‒438. Пивинский, Ю. Е. Бесцементные огнеупорные бетоны. Часть 1. Общие сведения ВКВС и керамобетоны / Ю. Е. Пивинский // Новые огнеупоры. ― 2019. ― № 9. ― С. 14‒24.

2. Pivinskii, Yu. E. Cement-free refractory concretes. Part 2. High-alumina and corundum ceramic concretes / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin, E. M. Grishpun, A. M. Gorokhovsky // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 60, № 6. ― P. 566‒573. Пивинский, Ю. Е. Бесцементные огнеупорные бетоны. Часть 2. Высокоглиноземистые и корундовые керамобетоны / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин, Е. М. Гришпун, А. М. Гороховский // Новые огнеупоры. ― 2019. ― № 11. ― C. 39‒48.

3. Pivinskii, Yu. E. Cement-free refractory concretes. Part 3. Very fine forms of silica as effective refractory concrete components / Yu. E. Pivinskii // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 61, № 7. ― P. 31‒39. Пивинский, Ю. Е. Бесцементные огнеупорные бетоны. Часть 3. Высокодисперсные виды кремнезема как эффективные компоненты огнеупорных бетонов / Ю. Е. Пивинский // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 1. ― C. 28‒38.

4. Pivinskii, Yu. E. Cement-free refractory concretes. Part 4. Refractory concretes based on silica sol binders / Yu. E. Pivinskii // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 61, № 7. ― P. 150‒158. Пивинский, Ю. Е. Бесцементные огнеупорные бетоны. Часть 4. Огнеупорные бетоны на кремнезольных связующих. / Ю. Е. Пивинский // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 3. ― C. 20‒29.

5. Пивинский, Ю. Е. Неформованные огнеупоры. В 2 т. Т. 1. Общие вопросы технологии / Ю. Е. Пивинский. ― М.: Теплоэнергетик, 2003. ― 448 с.

6. Пивинский, Ю. Е. Реология дисперсных систем, ВКВС и керамобетоны. Элементы нанотехнологий в силикатном материаловедении: избр. тр. Т. 3 / Ю. Е. Пивинский. ― СПб.: Политехника, 2012. ― 682 с.

7. Пивинский, Ю. Е. Керамические вяжущие и керамобетоны / Ю. Е. Пивинский. ― М.: Металлургия, 1990. ― 274 с.

8. Пивинский, Ю. Е. Реология дилатантных и тиксотропных дисперсных систем / Ю. Е. Пивинский. ― СПб.: РИО СПбГТИ (ТУ), 2001. ― 174 с.

9. Luz, A. P. Refractory castable engineering / A. P. Luz, M. A. J. Braulio, V. C. Pandolfelli. ― Baden-Baden, Germany: Goller Verlag GmbH, 2015. ― 734 p.

10. Пивинский, Ю. Е. Кварцевая керамика и огнеупоры. В 2 т. Т. I. Теоретические основы и технологические процессы / Ю. Е. Пивинский, Е. И. Суздальцев ; под ред. Ю. Е. Пивинского. ― М.: Теплоэнергетик, 2008. ― 671 c.

11. Studart, A. R. Rheological design of zero-cement selfflow castables / A. R. Studart, W. Zhong, V. C. Pandolfelli // Am. Ceram. Soc. Bull. ― 1999. ― Vol. 78, № 6. ― P. 65‒72.

12. Pivinskii, Yu. E. A new generation of refractory concretes. Rheological aspect of their technology / Yu. E. Pivinskii // Refractories. ― 1994. ― Vol. 35, № 4. ― P. 116‒124. Пивинский, Ю. Е. Огнеупорные бетоны нового поколения. Реотехнологический аспект технологии / Ю. Е. Пивинский // Огнеупоры. ― 1994. ― № 4. ― C. 6‒15.

13. Pivinskii, Yu. E. A new generation of refractory concretes. Colloid-chemical aspect of their technology / Yu. E. Pivinskii // Refractories. ― 1994. ― Vol. 35, № 1/2. ― P. 6‒14. Пивинский, Ю. Е. Огнеупорные бетоны нового поколения. Коллоидно-химический аспект технологии / Ю. Е. Пивинский // Огнеупоры. ― 1994. ― № 1. ― C. 4‒12.

14. Pivinskii, Yu. E. Highly concentrated ceramic binding suspensions. Stabilization. Rheological properties and the principle of rheotechnological correspondence / Yu. E. Pivinskii // Refractories. ― 1988. ― Vol. 29, № 5/6. ― P. 335‒342. Пивинский, Ю. Е. Высококонцентрированные керамические вяжущие суспензии. Стабилизация. Реологические свойства и принцип реотехнологического соответствия / Ю. Е. Пивинский // Огнеупоры. ― 1988. ― № 6. ― C. 6‒13.

15. Пивинский, Ю. Е. Керамические и огнеупорные материалы: избр. тр. Т. 2 / Ю. Е. Пивинский. ― СПб.: Стройиздат СПб., 2003. ― 668 с.

16. Pivinskii, Yu. E. Rheology in the technology of ceramics and refractories. 5. Dilatancy, classification and types of dilatant systems / Yu. E. Pivinskii // Refract. Ind. Ceram. ― 1997. ― Vol. 38, № 1/2. ― P. 54‒61. Пивинский, Ю. Е. Реология в технологии керамики и огнеупоров. 5. Дилатансия, классификация и типы дилатантных систем / Ю. Е. Пивинский // Огнеупоры и техническая керамика. ― 1997. ― № 2. ― C. 8‒16.

17. Pivinskii, Yu. E. Rheology in the technology of ceramics and refractories. 6. Dilatant systems and factors determining their properties / Yu. E. Pivinskii // Refract. Ind. Ceram. ― 1997. ― Vol. 38, № 3/4. ― P. 131‒142. Пивинский, Ю. Е. Реология в технологии керамики и огнеупоров. 6. Дилатантные системы и факторы, определяющие их свойства / Ю. Е. Пивинский // Огнеупоры и техническая керамика. ― 1997. ― № 4. ― C. 2‒14.

18. Pivinskii, Yu. E. Rheology in manufacturing ceramics and refractories. 7. Polydispersity and dilatancy of HCBS of a mixed composition / Yu. E. Pivinskii, E. A. Doroganov // Refract. Ind. Ceram. ― 1998. ― Vol. 39, № 11/12. ― P. 415‒418. Пивинский, Ю. Е. Реология в технологии керамики и огнеупоров. 7. Полидисперсность и дилатансия ВКВС смешанного состава / Ю. Е. Пивинский, Е. А. Дороганов // Огнеупоры и техническая керамика. ― 1998. ― № 11. ― C. 24‒27.

19. Pivinskii, Yu. E. Rheology in manufacturing ceramics and refractories. 3. Thixotropy and classification of thixotropic systems / Yu. E. Pivinskii // Refract. Ind. Ceram. ― 1996. ― Vol. 37, № 1. ― P. 15‒20. Пивинский, Ю. Е. Реология в технологии керамики и огнеупоров. 3. Тиксотропия и классификация тиксотропных систем / Ю. Е. Пивинский // Огнеупоры и техническая керамика. ― 1996. ― № 1. ― C. 14‒20.

20. Pivinskii, Yu. E. Rheology in manufacturing ceramics and refractories. 4. Thixotropic systems and factors determining their properties / Yu. E. Pivinskii // Refract. Ind. Ceram. ― 1996. ― Vol. 37, № 9/10. ― P. 341‒347. Пивинский, Ю. Е. Реология в технологии керамики и огнеупоров. 4. Тиксотропные системы и факторы, определяющие их свойства / Ю. Е. Пивинский // Огнеупоры и техническая керамика. ― 1996. ― № 10. ― C. 9‒16.

21. Шнабель, М. Реология огнеупорных бетонов с высокими эксплуатационными характеристиками на основе глинозема и шпинели / М. Шнабель, А. Бур, Д. Даттон // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 3. ― C. 119‒126.

22. Pivinskii, Yu. E. On the thixotropy and dilatancy of ceramic suspensions of fused quartz / Yu. E. Pivinskii // Zh. Prikl. Khim. ― 1972. ― Vol. 45, № 9. ― P. 1917‒1922. Пивинский, Ю. Е. О тиксотропии и дилатансии керамических суспензий из плавленого кварца / Ю. Е. Пивинский // Журнал прикладной химии. ― 1972. ― Т. 45, № 9. ― C. 1917‒1922.

23. Pivinskii, Yu. E. Rheological properties of aqueous silica gel suspensions / Yu. E. Pivinskii // Kolloid. Zh. ― 1973. ― Vol. 35, № 2. ― P. 289‒295. Пивинский, Ю. Е. Реологические свойства водных суспензий кремнезема / Ю. Е. Пивинский // Коллоидный журнал. ― 1973. ― T. 35, № 2. ― C. 289‒295.

24. Pivinskii, Yu. E. Effect of temperature on the rheological behavior of disperse non-Newtonian systems / Yu. E. Pivinskii, N. N. Kruglitskii // Kolloid. Zh. ― 1975. ― Vol. 37, № 5. ― P. 997‒1001. Пивинский, Ю. Е. О влиянии температуры на реологическое поведение неньютоновских дисперсных систем / Ю. Е. Пивинский, Н. Н. Круглицкий // Коллоидный журнал. ― 1975. ― T. 37, № 5. ― C. 996‒999.

25. Kaplan, F. S. Study of the effect of dispersion composition on the rheological properties of highly concentrated silica gel suspension / F. S. Kaplan, Yu. E. Pivinskii // Kolloidn. Zh. ― 1992. ― Vol. 54, № 4. ― P. 73‒79. Каплан, Ф. С. Исследование влияния дисперсного состава на реологические свойства высококонцентрированных суспензий SiO2 / Ф. С. Каплан, Ю. Е. Пивинский // Коллоидный журнал. ― 1992. ― T. 54, № 4. ― C. 73‒77.

26. Добровольский, А. Г. Шликерное литье / А. Г. Добровольский. ― М.: Металлургия, 1974. ― 174 с.

27. Zenk, R. Rheologische eigenschaften von SiCspritzgiebmassen / R. Zenk // Sprechsaal. ― 1991. ― Bd. 124, № 9. ― S. 563‒573.

28. Овчинников, Л. Ф. Виброреология / Л. Ф. Овчинников. ― Киев: Наукова думка, 1983. ― 271 с.

29. Стрелов, К. К. Теоретические основы технологии огнеупорных материалов / К. К. Стрелов. ― М.: Металлургия, 1983. ― 480 с.

30. Балкевич, В. Л. Реологические свойства керамических масс / В. Л. Балкевич, Ю. М. Мосин. ― M.: МХТИ им. Д. И. Менделеева, 1988. ― 68 с.

31. Пивинский, Ю. Е. Зависимость технологических параметров ВКВС керамических и стекольных вяжущих суспензий сложного состава от природы твердой фазы / Ю. Е. Пивинский, В. И. Онищук, В. А. Дороганов [и др.] // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. ― 2016. ― № 9. ― С. 175‒182.

32. Pivinskii, Yu. E. New population of refractory concretes. Cement free concretes / Yu. E. Pivinskii, M. A. Trubitsyn // Refractories. ― 1990. ― Vol. 31, № 7/8. ― P. 435‒443. Пивинский, Ю. Е. Огнеупорные бетоны нового поколения. Бесцементные огнеупорные бетоны / Ю. Е. Пивинский, М. А. Трубицын // Огнеупоры. ― 1990. ― № 8. ― C. 6‒16.

33. Пивинский, Ю. Е. Бесцементные огнеупорные бетоны. Часть 7. Характеристика бетонных смесей и их зерновое распределение / Ю. Е. Пивинский // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 1. ― C. 30‒40.

34. Pivinskii, Yu. E. Cast sеlf-flow ceramic castables. 3. Rheotechnological properties of molding systems for fabrication of silicon carbide ceramic castables / Yu. E. Pivinskii, M. A. Skuratov // Refract. Ind. Ceram. ― 2000. ― Vol. 41, № 11. ― P. 401‒404. Пивинский, Ю. Е. Литые (саморастекающиеся) керамобетоны. 3. Реотехнологические свойства формовочных систем для получения карбидкремниевых керамобетонов / Ю. Е. Пивинский, М. А. Скуратов // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2000. ― № 11. ― C. 32‒36.

35. Skuratov, M. A. Cast sеlf‒flow ceramic castables. 4. Spreadability of molding systems and some properties of mullit-silicon carbide ceramic castables / M. A. Skuratov, Yu. E. Pivinskii // Refract. Ind. Ceram. ― 2001. ― Vol. 42, № 1/2. ― P. 23‒29. Скуратов, М. А. Литые (саморастекающиеся) керамобетоны. 4. Растекаемость формовочных систем и некоторые свойства муллитокарбидкремниевых керамобетонов / М. А. Скуратов, Ю. Е. Пивинский // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2001. ― № 1. ― C. 25‒31.

36. Пивинский, Ю. Е. Кварцевая керамика, ВКВС и керамобетоны. История создания и развития технологий / Ю. Е. Пивинский. ― СПб.: Политехника, 2018. ― 360 с.

37. Pivinskii, Yu. E. Efficiency of adding very fine silica in high-alumina and corundum ceramic concrete technology / Yu. E. Pivinskii // Refract. Ind. Ceram. ― Part 1. ― 2009. ― Vol. 50, № 1. ― P. 43‒48 ; Рart 2. ― 2009. ― Vol. 50, № 2. ― P. 121‒126. Пивинский, Ю. Е. Об эффективности добавок высокодисперсного кремнезема в технологии высокоглиноземистых и корундовых керамобетонов / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин // Новые огнеупоры. ― Часть 1. ― 2009. ― № 1. ― C. 32‒38 ; Часть 2. ― 2009. ― № 3. ― C. 34‒40.

38. Pivinskii, Yu. E. Research in the field of preparing molded and unmolded refractories based on highalumina HCBS. Part 1. High-alumina bauxite as a basic raw material component / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin, V. A. Perepelitsyn // Refract. Ind. Ceram. ― Vol. 56, № 4. ― P. 344‒350. Пивинский, Ю. Е. Исследования в области получения формованных и неформованных огнеупоров на основе высокоглиноземистых ВКВС. Часть 1. Высокоглиноземистый боксит как базовый сырьевой компонент / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин, В. А. Перепелицын // Новые огнеупоры. ― 2015. ― № 8. ― C. 16‒23.

39. Pivinskii, Yu. E. Research in the field of preparing molded and unmolded refractories based on high-alumina HCBS. Part 12. Composite composition HCBS (bauxite electrocorundum, quartz glass) and some properties of materials based upon them / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin, L. V. Ostryakov // Refract. Ind. Ceram. ― 2018. ― Vol. 58, № 5. ― P. 514‒520. Пивинский, Ю. Е. Исследования в области получения формованных и неформованных огнеупоров на основе высокоглиноземистых ВКВС. Часть 12. ВКВС композиционного состава: боксит, электрокорунд, кварцевое стекло и некоторые свойства материалов на их основе / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин, Л. В. Остряков // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 10. ― С. 15‒21.

40. Pivinskii, Yu. E. A study and comparative assessment of the thinning effect in deflocculants. 1. Bauxite-based highly concentrated ceramic binding suspensions (HCBS) / Yu. E. Pivinskii, Pavel V. Dyakin, Petr V. Dyakin // Refract. Ind. Ceram. ― 2004. ― Vol. 45, № 5. ― C. 343‒352. Пивинский Ю. Е. Изучение и сопоставительная оценка разжижающего эффекта дефлокулянтов. 1. ВКВС на основе боксита / Ю. Е. Пивинский, Павел В. Дякин. Петр В. Дякин // Новые огнеупоры. ― 2004. ― № 7. ― C. 27‒36.

41. Pivinskii, Yu. E. Thinning, plastifying, and strengthening additives as effective modifiers in HCBS and ceramic concrete technology / Yu. E. Pivinskii // Refract. Ind. Ceram. ― Part 1. ― 2011. ― Vol. 52, № 2. ― Р. 419‒423 ; Рart 2. ― 2012. ― Vol. 53, № 1. ― Р. 12‒18. Пивинский, Ю. Е. Разжижающие, пластифицирующие и упрочняющие добавки как эффективные модификаторы в технологии ВКВС и керамобетонов / Ю. Е. Пивинский // Новые огнеупоры. ― Часть 1. ― 2011. ― № 12. ― C. 11‒16 ; Часть 2. ― 2012. ― № 2. ― С. 16‒23.

42. Пивинский, Ю. Е. Кварцевая керамика / Ю. Е. Пивинский, А. Г. Ромашин. ― М.: Металлургия, 1974. ― 264 с.

43. Воларович, М. П. Реологические свойства дисперсных систем / М. П. Воларович, Н. И. Малинин // Инженерно-физический журнал. ― 1966. ― T. 10. ― C. 804‒812.

44. Pileggi, R. G. How mixing affects the rheology of refractory castables / R. G. Pileggi, A. R. Studart, V. C. Pandоlfelli // Am. Soc. Bull. ― Part 1. ― 2001. ― Vol. 80, № 6. ― P. 27‒31 ; Part 2. ― 2001. ― Vol. 80, № 7. ― P. 38‒42.

45. Ishikawa, M. Refractory castables / M. Ishikawa // Taikabutsu Overseas. ― 1999. ― Vol. 19, № 3. ― P. 7‒13.

46. Пивинский, Ю. Е. Синергетический эффект совместных добавок глины и комплексного органоминерального разжижителя (КОМР) в технологии керамобетонов / Ю. Е. Пивинский, В. А. Дороганов, Е. А. Дороганов, П. В. Дякин // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 12. ― C. 24‒28.

47. Studart, A. R. Processing of zero-cement self-flow alumina castables / A. R. Studart, W. Zhong, R. G. Pilleggi [et al.] // Am. Ceram. Soc. Bull. ― 1998. ― Vol. 77, № 12. ― P. 60‒66.

48. Pivinskii, Yu. E. Preparation and properties of corundum HCBS and ceramic concretes. Part 1. Mixed HCBS in the system electrocorundum ― very fine quartz glass / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin // Refract. Ind. Ceram. ― 2010. ― Vol. 51, № 1. ― P. 25‒31. Пивинский, Ю. Е. Получение и свойства корундовых ВКВС и керамобетонов. Часть 1. Смешанные ВКВС в системе электрокорунд ‒ высокодисперсное кварцевое стекло / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин // Новые огнеупоры. ― 2010. ― № 1. ― C. 28‒36.

49. Pivinskii, Yu. E. Preparation and properties of corundum HCBS and ceramic concretes. Part 3. Casting and volume constancy of ceramic concretes / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin // Refract. Ind. Ceram. ― 2010. ― Vol. 51, № 1. ― P. 88‒94. Пивинский, Ю. Е. Получение и свойства корундовых ВКВС и керамобетонов. Часть 3. Процессы литья и объемопостоянство керамобетонов / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин // Новые огнеупоры. ― 2010. ― № 3. ― C. 27‒34.

50. Pivinskii, Yu. E. Fundamentals of the technology of ceramoconcrete / Yu. E. Pivinskii // Refractories. ― 1978. ― Vol. 19, № 1/2. ― P. 102‒111. Пивинский, Ю. Е. Основы технологии керамобетонов / Ю. Е. Пивинский // Огнеупоры. ― 1978. ― № 2. ― C. 34‒42.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Пивинский Ю.Е. Бесцементные огнеупорные бетоны. Часть 10. Реологический аспект технологии. Новые огнеупоры. 2021;(8):18-33. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-8-18-33

For citation: Pivinskii Y.E. Cement-free refractory concretes. Part 10. Rheological aspect of technology. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2021;(8):18-33. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-8-18-33

Просмотров: 272

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)