Бесцементные огнеупорные бетоны. Часть 8. Особенности структуры, спекание и муллитизация высокоглиноземистых матричных систем


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-5-113-125

Полный текст:




Аннотация

Рассмотрен механизм контактных взаимодействий между спекаемой матричной системой и объемопостоянным (неспекаемым) заполнителем в огнеупорных бетонах. На этой основе представлены возможные типы развития в них трещин и характер трещинообразования. В большинстве случаев оптимальной для БЦОБ является структура с безусадочной матричной системой. На примере высокоглиноземистых или корундовых керамобетонов, полученных с применением матричных систем на основе ВКВС в системе Al2O3‒ SiO2, показаны возможности получения БЦОБ с высокой степенью объемопостоянства. Этот эффект достигается за счет протекания процесса муллитизации, сопровождаемого ростом, компенсирующим усадку.

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


Об авторах

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

Доктор технических наук

Санкт-Петербург



П. В. Дякин
ООО НВФ «Керамбет-Огнеупор»
Россия


Список литературы

1. Pivinskii, Yu. E. Сast oxide refractories of a grainy structure. Initial compositions and principles of molding / Yu. E. Pivinskii // Refractories. ― 1985. ― Vol. 26, № 5/6. ― P. 261‒267. [ Пивинский, Ю. Е. Литые оксидные огнеупоры зернистого строения. Исходные составы и закономерности их формования / Ю. Е. Пивинский // Огнеупоры. ― 1985. ― № 6. ― С. 6‒11.]

2. Pivinskii, Yu. E. Сast oxide refractories of a grainy structure. Sintering, structure, and properties of cast granular oxide refractories / Yu. E. Pivinskii // Refractories. ― 1985. ― Vol. 26, № 7/8. ― P. 334‒338. [Пивинский, Ю. Е. Литые оксидные огнеупоры зернистого строения. Спекание, структура и свойства / Ю. Е. Пивинский // Огнеупоры. ― 1985. ― № 7. ― C. 10‒16.]

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

4. Пивинский, Ю. Е. Керамические и огнеупорные материалы. Избр. труды. Т. 2 / Ю. Е. Пивинский. ― СПб. : Стройиздат СПб., 2003. ― 668 с.

5. 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.

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

7. Пивинский Ю. Е. Кварцевая керамика и огнеупоры. Т. II. Материалы, их свойства и области применения / Ю. Е. Пивинский, Е. И. Суздальцев ; под ред. Ю. Е. Пивинского. ― М. : Теплоэнергетик, 2008. ― 464 c.

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

9. 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. ― Р. 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.]

10. 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. ― Р. 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. ― С. 39‒48.]

11. Pivinskii, Yu. Е. 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. ― Р. 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. ― С. 28‒38.]

12. Пивинский, Ю. Е. Получение и свойства вяжущих высокоглиноземистых суспензий в системе боксит - кварцевое стекло / Ю. Е. Пивинский, Д. А. Добродон // Новые огнеупоры. ― 2002. ― № 5. ― С. 19‒26.

13. Grischpun, E. M. Production and service of highalumina ceramic castables. 1. Ramming mixtures based on modified bauxite HCBS / E. M. Grischpun, Yu. Е. Pivinskii, E. V. Rozhkov [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2000. ― Vol. 41, № 3. ― P. 104‒108. Гришпун, Е. М. Производство и служба высокоглиноземистых керамобетонов. 1. Набивные массы на основе модифицированных ВКВС боксита / Е. М. Гришпун, Ю. Е. Пивинский, Е. В. Рожков [и др.] // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2000. ― № 3. ― C. 37‒41.]

14. Rozhkov, E. V. Production and service of high-alumina castables. 2. Properties and service of vibration-placed castables based on bauxite-modified highly concentrated binding suspensions (HCBS) for use in blast-furnace runners / E. V. Rozhkov, Yu. Е. Pivinskii, M. Z. Naginskii [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2001. ― Vol. 42, № 5/6. ― P. 209‒215. [Рожков, Е. В. Производство и служба высокоглиноземистых керамобетонов. 2. Свойства и служба виброналивных желобных масс на основе модифицированных ВКВС боксита / Е. В. Рожков, Ю. Е. Пивинский, М. З. Нагинский // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2001. ― № 5. ― C. 37‒ 44.]

15. Pivinskii, Yu. E. Research in the field of preparing molded and unmolded refractories based on high-alumina HCBS. Part 1. High-alumina bauxite as a basic raw material component / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin, V. A. Perepelitsyn // Refract. Ind. Ceram. ― 2015. ― 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.]

16. Pivinskii, Yu. E. Research in the field of preparing molded and unmolded refractories based on high-alumina HCBS. Part2. Properties of starting components and castings based on composite composition HCBS. Study of the initial stage of sintering and mullitization / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin // Refract. Ind. Ceram. ― 2015. ― Vol. 56, № 5. ― P. 544‒550. [Пивинский, Ю. Е. Исследования в области получения формованных и неформованных огнеупоров на основе высокоглиноземистых ВКВС. Часть 2. Характеристика исходных компонентов и отливок на основе ВКВС композиционного состава. Изучение начальной стадии процессов их спекания и муллитизации / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин // Новые огнеупоры. ― 2015. ― № 10. ― C. 50‒57.]

17. Pivinskii, Yu. E. Research in the field of preparing molded and unmolded refractories based on high-alumina HCBS. Part 3. Effect of firing temperature on sintering and mullitization of materials prepared on the basis оf composite HCBS / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin, L. V. Ostryakov // Refract. Ind. Ceram. ― 2015. ― Vol. 56, № 6. ― Р. 648‒ 655.[ Пивинский Ю. Е. Исследования в области получения формованных и неформованных огнеупоров на основе высокоглиноземистых ВКВС. Часть 3. Влияние температуры обжига на спекание и муллитизацию материалов, полученных на основе ВКВС композиционного состава / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин, Л. В. Остряков // Новые огнеупоры. ― 2015. ― № 12. ― С. 25‒33.]

18. Pivinskii, Yu. E. Research in the field of preparing molded and unmolded refractories based on high-alumina HCBS. Part 4. Effect of refractory clay addition on properties of compaund composition HCBS, castigs and matеrials based on them / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin // Refract. Ind. Ceram. ― 2016. ― Vol. 57, № 1. ― Р. 70‒76. [Пивинский, Ю. Е. Исследования в области получения формованных и неформованных огнеупоров на основе высокоглиноземистых ВКВС. Часть 4. Влияние добавок огнеупорной глины на свойства ВКВС композиционного состава, отливок и материалов на их основе / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 2. ― С. 25‒33.]

19. Pivinskii, Yu. E. Research in the field of preparing molded and unmolded refractories based on highalumina HCBS. Part 5. Effect of firing temperature on properties of materials prepared from composite HCBS with addition of refractory clay / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin, L. V. Ostryakov // Refract. Ind. Ceram. ― 2016. ― Vol. 57, № 2. ― Р. 180‒184. [Пивинский, Ю. Е. Исследования в области получения формованных и неформованных огнеупоров на основе высокоглиноземистых ВКВС. Часть 5. Влияние температуры обжига на свойства материалов, полученных из композиционных ВКВС с добавкой огнеупорной глины / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин, Л. В. Остряков // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 4. ― С. 25‒33.]

20. 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. ― Р. 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. ― С. 28‒36.]

21. 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. ― Р. 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. ― С. 27‒34.]

22. Замятин, С. Р. Огнеупорные бетоны : справочник / С. Р. Замятин, А. К. Пургин, Л. В. Хорошавин [и др.]. ― М. : Металлургия, 1982. ― 192 с.

23. Пивинский, Ю. Е. Новые огнеупорные бетоны / Ю. Е. Пивинский. ― Белгород : БелГТАСМ, 1996. ― 148 с.

24. Pivinskii, Yu. E. Refractory concretes of new generation. Cement free concretes / Yu. E. Pivinskii, M. A. Trubitsyn // Refractories. ― 1990. ― Vol. 37, № 7. ― Р. 435‒440. [Пивинский Ю. Е. Огнеупорные бетоны нового поколения. Бесцементные бетоны / Ю. Е. Пивинский, М. А. Трубицын // Огнеупоры. ― 1990. ― № 8. ― С. 6‒16.]

25. Pivinskii, Yu. E. Research in the field of preparing molded and unmolded refractories based on high-alumina HCBS. Part 14. Composition and some properties of composite composition ceramic concretes in the system Al2O3‒SiO2SiC‒C / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin, L. V. Ostryakov // Refract. Ind. Ceram. ― 2018. ― Vol 59, № 1. ― Р. 63‒70. [Пивинский, Ю. Е. Исследования в области получения формованных и неформованных огнеупоров на основе высокоглиноземистых ВКВС. Часть 14. Состав и некоторые свойства керамобетонов композиционного состава в системе Al2O3‒SiO2‒SiС‒С / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин, Л. В. Остряков // Новые огнеупоры. ― 2018. ― № 2. ― С. 24‒31.]

26. Dyakin, P. V. Researches in the field of composite HCBS and of the refractory materials on their base in the Al2O3SiO2‒SiC system. Part 3 / P. V. Dyakin, Yu. E. Pivinskii // Refract. Ind. Ceram. ― 2019. ― Vol. 59, № 5. ― Р. 445‒453. [Дякин, П. В. Исследования в области композиционных ВКВС и огнеупорных материалов на их основе в системе Al2O3‒SiO2‒SiC. Часть 3 / П. В. Дякин, Ю. Е. Пивинский // Новые огнеупоры. ― 2018. ― № 9. ― С. 14‒22.]

27. Pivinskii, Yu. E. Researches in the field of composite HCBS and of the refractory materials on their base in the Al2O3‒SiO2‒SiC system. Part 4 / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin // Refract. Ind. Ceram. ― 2019. ― Vol. 60, № 2. ― Р. 142‒148. [Пивинский, Ю. Е. Исследования в области композиционных ВКВС и огнеупорных материалов на их основе в системе Al2O3‒SiO2‒SiC. Часть 4 / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин // Новые огнеупоры. ― 2019. ― № 3.― С. 21‒27.]

28. Дякин, П. В. Фазовый состав, структура и некоторые свойства материалов на основе ВКВС боксита композиционного состава в системе Al2O3‒SiO2‒SiC /П. В. Дякин, Ю. Е. Пивинский, Д. С. Прохоренков, В. А. Дороганов // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. ― 2020. ― № 2. ― С. 115‒124.

29. Pivinskii, Yu. E. Research in the field of preparing molded and unmolded refractories based on highalumina HCBS. Part 6. Mullitization and thermal expansion ofmaterials based on compound composition HCBS / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin, A. Yu. Kolobov // Refract. Ind.Ceram. ― 2016. ― Vol. 57, № 3. ― Р. 297‒303. [Пивинский Ю. Е. Исследования в области получения формованных и неформованных огнеупоров на основе высокоглиноземистых ВКВС. Часть 6. О процессе муллитизации и тепловом расширении материалов на основе ВКВС композиционного состава / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин, А. Ю. Колобов // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 6. ― С. 31‒38.]

30. Pivinskii, Yu. E. Research in the field of preparing molded and unmolded refractories based on highalumina HCBS. Part 7. Sintering and secondary mullite formation of material based on composite-composition HCBS during thermal heating and isothermal heating / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin // Refract. Ind. Ceram. ― 2016. ― Vol 57, № 5. ― Р. 536‒544. [Пивинский Ю. Е. Исследования в области получения формованных и неформованных огнеупоров на основе высокоглиноземистых ВКВС. Часть 7. О спекании и вторичном муллитообразовании материалов на основе ВКВС композиционного состава в процессе неизотермического нагрева и изотермического обжига / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 10. ― С. 42‒51.]

31. Пивинский, Ю. Е. Бесцементные огнеупорные бетоны. Часть 7. Характеристика бетонных смесей и их зерновое распределение / Ю. Е. Пивинский // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 1. ― С. 28‒38.

32. Шевцов, Р. Н. Разработка безусадочной муллитокорундовой массы для футеровки сталеразливочного ковша / Р. Н. Шевцов, Ю. Ю. Третьякова, Л. Д. Пилипчатин // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2008. ― № 10. ― С. 30‒35.

33. Pivinskii, Yu. E. Cement-free refractory concretes. Part 5. Cement-free refractory concretes based on hydraulic alumina binders / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 61, № 4. ― Р. 374‒383. [Пивинский, Ю. Е. Бесцементные огнеупорные бетоны. Часть 5. БЦОБ на глиноземистых гидравлических вяжущих / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 7. ― С. 25‒35.]

34. Плетнев, П. М. Муллитокорундовые материалы на основе муллитовой связки, стойкие к высокотемпературным деформациям / П. М. Плетнев, В. М. Погребенков, В. И. Верещагин, Д. С. Тюлькин // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 11. ― С. 36‒43.

35. Pivinskii, Yu. E. Research in the field of preparing molded and unmolded refractories based on high-alumina HCBS. Part 13. Effect of firing temperature on phase composition, structure, and some properties of materials based on composite composition HCBS (bauxite, electrocorundum, quartz glass) / Yu. E. Pivinskii, V. A. Perepelitsyn, P. V. Dyakin [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2018. ― Vol. 58, № 6. ― Р. 652‒659. [Пивинский, Ю. Е. Исследования в области получения формованных и неформованных огнеупоров на основе высокоглиноземистых ВКВС. Часть 13. Влияние температуры обжига на фазовый состав, структуру и некоторые свойства материалов на основе ВКВС композиционного состава: боксит, электрокорунд, кварцевое стекло / Ю. Е. Пивинский, В. А. Перепелицын, П. В. Дякин [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 12. ― С. 27‒35.]

36. Пивинский, Ю. Е. Бесцементные огнеупорные бетоны. Часть 6. Сопоставительная оценка природных (глины) и искусственных керамических вяжущих (ВКВС) / Ю. Е. Пивинский, В. А. Дороганов, Е. А. Дороганов // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 9. ― С. 25‒31.

37. Пивинский, Ю. Е. Об эффективности добавок огнеупорных глин в технологии керамобетонов / Ю. Е. Пивинский, В. А. Дороганов, Е. А. Дороганов. П. В. Дякин // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 10. ― С. 18‒26.

38. Павлов, В. Ф. Физико-химические основы обжига изделий строительной керамики / В. Ф. Павлов. ― М. : Стройиздат, 1977. ― 240 с.

39. Кащеев И. Д. Химическая технология огнеупоров / И. Д. Кащеев. ― М.: Интермет Инжиниринг, 2007. ― 752 с.

40. Андрианов, Н. Т. Химическая технология керамики / Н. Т. Андрианов, В. Л. Балкевич, А. В. Беляков [и др.]. ― 2-е изд.; под ред. И. Я. Гузмана. ― М. : РИФ «Cтройматериалы», 2012. ― 496 с.

41. Бакунов, В. С. Керамика из высокоогнеупорных окислов / В. С. Бакунов, В. Л. Балкевич, А. С. Власов [и др.] ; под ред. Д. Н. Полубояринова и Р. Я. Попильского. ― М. : Металлургия, 1977. ― 304 с.

42. Зальманг, Г. Физико-химические основы керамики / Г. Зальманг ; пер. с нем. ; под ред. П. П. Будникова. ― М. : Госстройиздат, 1959. ― 369 с.

43. Сильва, А. П. Влияние тонкомолотой матрицы и крупнозернистого заполнителя на конечные свойства саморастекающихся бесцементных огнеупорных бетонов / А. П. Сильва, Т. С. Девезас, А. М. Ceгaдaec // Новые огнеупоры. ― 2008. ― № 10. ― C. 57‒61.

44. Алленштейн, И. Огнеупорные материалы. Структура, свойства, испытания : справочник / И. Алленштейн [и др.] ; под ред. Г. Роучка, Х. Вутнау ; пер. с нем. ― М. : Интермет Инжиниринг, 2010. ― 392 с.

45. Шнабель, М. Современные представления о плавленых и спеченных огнеупорных заполнителях / М. Шнабель, А. Бур, Д. Шмидтмайер [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 3. ― C. 107‒114.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Пивинский Ю.Е., Дякин П.В. Бесцементные огнеупорные бетоны. Часть 8. Особенности структуры, спекание и муллитизация высокоглиноземистых матричных систем. Новые огнеупоры. 2021;(5):113-125. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-5-113-125

For citation: Pivinskii Y.E., Dyakin P.V. Cement free refractory castable. Part 8. Features of the structure, sintering and mullitization of high-alumina matrix systems. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2021;(5):113-125. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-5-113-125

Просмотров: 143

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)