З метою захисту навколишнього середовища при виготовленні вогнетривів доцільно використання шлаків алюмінотермічного відновлення металів з оксидів, основою яких при виробництві хрому, ферохрому, феротитану є Al2O3.
При формуванні шамотних вогнетривів для футеровки мартенівських печей доцільно використовувати комплексні аніоноактивні добавки, які дозволяють збільшити агрегативну стійкість системи та поліпшити властивості, форму і розмір готових виробів.
Необхідно також відзначити, що підвищення вмісту Al2O3 у виробах завжди приводить до підвищення вогнетривкості, тому використання відносно дешевих бокситів Китайського виробництва з вмістом Al2O3 більше 80% є доцільним.
Висновки
1. Вивчена конструкція мартенівської печі. З’ясовано, що перед подачею в піч газ і повітря нагрівають в спеціальних камерах – регенераторах. Шамотну цеглину застосовують в нижніх рядах насадок регенераторів, де це дозволяють температурні умови. В вогнетривкій промисловості для кладки регенераторів застосовують шамотні вогнетриви марки ШАМ.
2. Розглянуті умови служби шамотних вогнетривів для футеровки мартенівських печей і виділені основні руйнуючи фактори:
− дія газів і пилу шихтових матеріалів, газів, які виносяться потоком з плавильного простору печі, пилу, якийі не осів на шлаковиках;
− хімічний і термічний вплив випаленого матеріалу на футеровку печі;
− при високій температурі газового потоку всередені пічного простору це обуславліває дуже великий температурний градієнт у вогнетриві, що приводить до виникнення в ньому значної внутрішньої термічної напруги.
3. Відповідно до руйнівних факторів виділені вимоги до шамотних виробів для футеровки мартенівських печей:
− вміст Al2O3, не нижче 30 мас. %,
− вогнетривкість, не нижче 1690 ºС;
− відкрита пористість, не більше 30%;
− границя міцності при стиску, не нижче 15Н/мм2.
4. Вивчена діаграма стану системи Al2O3-SiO2. Згідно діаграмі Al2O3−SiO2 єдиною твердою фазою в напівкислих, шамотних і каолінових вогнетривах є муліт 3Al2O3 ·2SiO2, який утворюється при температурі 1100ºC. Відповідно до цього було встановлено, що у міру підвищення вмісту Al2O3 у алюмосилікатних вогнетривах їх вогнетривкість і температура розм'якшення зростатимуть. Проте, ці властивості алюмосилікатних вогнетривів залежать не лише від кількості Al2O3, але і від загальної суми плавнів і частково від їх хімічної природи.
5. Встановлено, що якісні властивості шамоту визначаються взаємозв'язаними технологічними чинниками. Основними з яких являються фізико-хімічні властивості сировинних матеріалів; зерновий і речовинний склад компонентів шихти; кількість і склад технологічної зв'язки; температурний режим випалу.
6. Технологія виробництва шамотних вогнетривів для футеровки мартенівських печей включає підготовку глин та каолінів, формування виробів, їх сушку та випал при температурі 1350-1450 ºC.
7. Встановлено, що поліпшення властивостей шамотних виробів може бути досягнуте за рахунок розробки нових родовищ глин та каолинів; детальним вивченням фізико – хімічних та структурно – реологічних властивостей глинистої сировини; пошуком способів довипалювальної підготовки глин, що дозволяє знизити температуру випалу за рахунок механічної активації.
8. З метою захисту навколишнього середовища при виготовленні вогнетривів доцільно використання шлаків алюмінотермічного відновлення металів з оксидів, основою яких при виробництві хрому, ферохрому, феротитану є Al2O3.
9. Підвищення вмісту Al2O3 у виробах завжди приводить до підвищення вогнетривкості, тому використання відносно дешевих бокситів Китайського виробництва з вмістом Al2O3 більше 80% є доцільним.
Література
1.Применение ЭВМ для решения задач теплообмена / Дульнев Г.Н. и др. - М.: Высшая школа, 1991. – 207 с.
2. Абзалов Ю.М., Невский А.С. Изучение теплопроводности кускового материала. – Изв. Вузов. Чёрная металлургия. – 1971. – №2. – С. 142–145.
3. Стрелов К.К., Мамыкин П.С., Кащеев И.Д. Технология огнеупоров.– М.: Металлургия, 1988. – 528 с.
4. Будников П.П. Химия и технология окисных и силикатных материалов.- К.: Наукова думка, 1970.-520 с.
5. Огнеупорное производство: Справочниу под ред. Д.И. Гавриша.-М.: Металлургия, 1965.- Том 1.- 565 с.
6. Огнеупорное изделия, материалы и сырье: Справочное издание / А.К. Карклит, Н.М. Пориньш, Г.М. Каторгин и др. – М.: Металлургия, 1982. – 208 с.
7. Огнеупоры для промышленных агрегатов и топок: Справочное издание: В двух книгах. Кн.1. Производство огнепоров / И.Д. Кащеев и др.- М.: Интермет Инжиниринг, 2000.- 663 с.
8. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений: Учебник для вузов / Горшков В.С., Савельев В.Г., Федоров Н.Ф. – М.: Высшая школа – 1988. – 400с.
9. Попильский Р.Я., Пивинский Ю.Е. Прессование порошкообразных керамических масс.- М.: Металлургия, 1983.- 176 с.
10. Буряк Г.О., Волкова Т.П., Отришко Е.В. Проблеми генезису та якості вогнетривких глин Часів-Ярського родовища//Наукові праці ДонНТУ: Серія гірничо-геологічна. Випуск 60 / Редкол.: Башков Є.О. (голова) та інші. - Донецьк, ДонНТУ, 2006.(знаходиться у печаті).
11. Абдрахимова Е.С. Исследования упруго – пластично – вязких показателей, влагопотребности и усадочных свойств глинистых материалов различного химико – минералогического состава ∕∕ Огнеупоры и техническая керамика. 2006.№4.С.45-49.
12. Егорова Е.Ю., Бакалова Т.В. Структурно – минералогические особенности и технологические свойства светложгущегося глинистого сырья Сибирского региона ∕∕ Огнеупоры и техническая керамика−2006.-№10- с.16-17.
13. Кулебякин В. Г., Бугаев М. В. Механохимическая активация глинистого сырья для производства шамотных огнеупоров ∕∕ Новые огнеупоры −2006.-№4- с.13.
14. Перепелицын В. А., Рытвин В. М., Кормина И.В. вещественный состав, свойства и перспективы использования огнеупорных алюминотермических шлаков ∕∕ Новые огнеупоры −2006.-№4- с.14.
15. Слюсарь А.А., Слюсарь О.А. Влияние комплексных добавок на подвижность глинистых суспензий ∕∕ Огнеупоры и техническая керамика−2008.-№11-12- с.13-15.
16. Примаченко В.В., Мартыненко В.В., Кущенко К.И., Дергапуцкая Л. А. Исследования влияния вида пластификатора на структурно – механические характеристики глиноземистых масс ∕∕ Огнеупоры и техническая керамика−2007.-№10- с.25-28.
17. Потудин Д.В. Китай как источник огнеупорного сырья для мировых рынков ∕∕ Огнеупоры и техническая керамика−2004.-№3- с.32-38.
18. Лопатников М.И. Развитие керамической промышленности России. ∕∕ Реферативный журнал - 2004.-№2 с. 36-38.
19. Нерещагин В. И., Кащук В. И.,Бурученко А. Е. Расширение сырьевой базы для производства строительной керамики в Сибири ∕∕ Реферативный журнал - 2004.- №2- с. 39-42.