Теплофизические свойства огнеупоров в широком диапазоне температур, давлений и состава газовой среды

• Автор: Литовский, Ефим Яковлевич
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 498 c. : ил. + Прил. (215 с. : ил.)

Часть первая. Аппаратура и методы измерения теплофизических свойств и связанных с ними параметров
Глава первая. Разработка комплекса аппаратуры и методик измерения тепло- и температуропроводности огнеупоров

1.1. Состояние вопроса

1.2. Разработка аппаратуры и методик измерения теплопроводности по стационарному методу пластины
1.2.1. Установка для исследования теплопроводности по стационарному методу пластины до 1400°С в среде
воздуха

1.2.1.1. Краткое описание установки и методики измерения

1.2.1.2. Оценка погрешности измерения

1.2.2. Некоторые дополнительные возможности стационарного метода пластины

1.3. Разработка установок для исследования теплопроводности огнеупоров нестационарным методом нагретой

нити до 1400°С в среде воздуха

1.3.1. Краткое описание разработанной аппаратуры и методики измерения
1.3.2. Оценка погрешности измерения
1.4. Разработка установки и методики измерения теплопроводности по стационарному методу цилиндра до 2400°С на горячей стороне образца и давления газа
Ю“8 - Ю5 Па
1.4.1. Описание установки и методики измерения
1.4.2. Анализ погрешности измерения

1.5. Разработка аппаратуры и методики для исследования температуропроводности в .интервале 200-1900°С и давлении газа 1-103 Па
1.5.1. Методика измерения на образцах в форме параллелепипеда
1.5.1.1. Краткое описание установки и методики измерения
1.5.1.2. Анализ погрешности измерения
1.5.2. Методика измерения на образцах в форме цилиндра
Глава вторая. Методы исследования параметров, связанных с теплофизическими свойствами огнеупоров
2.1. Методы измерения параметров структуры огнеупоров .. ИЗ
2.2. Методы измерения физико-химических и физико-керамических свойств огнеупоров
Часть вторая. Экспериментальное исследование теплофизических свойств огнеупоров в интервале температур 20-2000°С
Глава третья. Исследование тепло- и температуропроводности огнеупоров при нормальном давлении газовой среды
3.1. Состояние вопроса
3.2. Алюмосиликатные и глиноземистые огнеупоры
3.2.1. Полукислые, шамотные и муллитокремнеземистые огнеупоры
3.2.1.1. Плотные огнеупоры
3.2.1.2. Теплоизоляционные огнеупоры
3.2.2. Муллитовые, муллитокорундовые, корундовые огне-

упоры
3.2.2.1. Плотные огнеупоры
3.2.2.2. Теплоизоляционные огнеупоры
3.3. Кремнеземистые огнеупоры
3.3.1. Огнеупоры из кварцевого стекла
3.3.1.1. Плотные огнеупоры
3.3.1.2. Теплоизоляционные огнеупоры

3.3.2. Динасовые огнеупоры
3.3.2.1. Плотные огнеупоры
3.3.2.2.' Теплоизоляционные огнеупоры
3.4. Магнезиальные огнеупоры
3.4.1. Периклазовые и периклазовые на шпинельной связке огнеупоры
3.4.2. Периклазовые огнеупоры на смоляной связке
3.5. Магнезиальноизвестковые огнеупоры
3.5.1. Периклазоизвестковые огнеупоры

3.5.2. Известковойериклазовые огнеупоры
3.6. Магнезиалъношпинелидные огнеупоры
3.6.1. Хромитопериклазовые огнеупоры
3.6.2. Периклазохромитовые и периклазошпинелидные огне-упоры
3.7. Магнезиальносиликатные (форстеритовые) огнеупоры
3.8. Металлокерамические композиции системы Аб^Оз-Мо^
W, N8 ; огнеупоры из чистых окислов иттрия и магния
3.9. Карбидкремниевые, бадделеитовые и другие огнеупоры Ю4
Глава четвертая. Экспериментальное исследование влияния давления и состава газовой среды на тепло
температуропроводность огнеупоров

4.1. Состояние вопроса
4.2. Исследование огнеупоров для установок вакуумирования стали
4*2.,1. Характеристика исследованных образцов
4.2.2. Исследование теплопроводности
4.2.2.1. Плотные огнеупоры
4.2.2.2. Теплоизоляционные огнеупоры
4.2.3. Исследование температуропроводности
4.2.3.1. Плотные огнеупоры
4.2.3.2. Теплоизоляционные огнеупоры

калориметрической системе и перепада температур: вода-воздух*
ДТЦ . Из рисунка видно, что при перепаде = Ю-15°С
погрешность = 0,1*0,3°С, т.е. соизмерима с величиной
Широкая экспериментальная проверка ГОСТ 12170-66, в котором перепад температур Д"Ьц не был регламентирован, также показала, что в зимнее время, когда температура водопроводной воды значи-

тельно ниже температуры воздуха, величина погрешности —^ может превысить 100%.
Б связи с этим в ГОСТ 12170-76 введена система термостатирова-ния воды и требование поддерживать в течение опыта перепад Д1^ ^ 1°С, что соответственно снизило максимальную погрешность для ультралегковесных огнеупоров, связанную с теплообменом, до 8-10% при температурах400-600°С и до 1-3% при 1300°С на горячей стороне образца. Для плотных огнеупоров эта погрешность существенно меньше.
Отметим, что при лабораторных испытаниях несложно обеспечить ДЦ < 0,5°С. Кроме того, эта погрешность ДА* имеет систематическую и случайную составляющую. Случайная составляющая связана, в основном, с качеством системы регулирования и составляет примерно половину общей погрешности. Систематическая составляющая определяется, в основном, классом точности измерительных термометров. Из графика на рис.1.2 видно, что при дц - 1°С и обычных скоростях течения воды (расход 10-20 л/ч) , < 0,02°С.
Для ультралегковесных огнеупоров при ^ 0,3°С (см.табл.1.2)
До)
—--Х-У£. < 7,5%. Во время опыта в течение последнего часа обычно
проводится 4-6 замеров величины 'Ф . При этом в силу колебаний температуры воды и воздуха часть этой погрешности имеет случайный характер. Учитывая, что при расчете результата используется среднее арифметическое этих показаний, будем полагать, что максималь-ная систематическая составляющая этой погрешности __^я;5% для