Разработка способов повышения качества литейного графита отдельными и комплексными методами активации

• Автор: Гильманшина, Татьяна Ренатовна
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 141 с. : ил.

1.1. Графит литейный скрытокристаллический, его состав, свойства.

1.2. Влияние свойств графитов на качество графитовых составов и изделий для литейного производства .

1.3. Способы подготовки природных графитов

1.4. Способы активации сыпучих материалов.

1.5. Цели и задачи исследования.

Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСПОЛЬЗУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДИК

2.1. Состав и свойства графита месторождений Красноярского края.

2.2. Методы определения свойств графита и графитовых изделий

2.3. Выбор способов активации и обогащения графита

2.4. Выбор способа очистки технической воды литейных цехов

Глава 3. РАЗРАБОТКА ОТДЕЛЬНЫХ И КОМПЛЕКСНЫХ СПОСОБОВ

ОБОГАЩЕНИЯ СКРЫТОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ГРАФИТА ОТ ЗОЛЬНЫХ ПРИМЕСЕЙ
3.1. Механохимическое и механотермохимическое обогащение
X и МТХ
3.2. Исследование зависимости свойств графита от параметров микробиологического способа обогащения Б
3.3. Исследование зависимости свойств графита от параметров механомикробиологического способа обогащения МБ.
3.4. Разработка механотермохимикомикробиологического способа обогащения графита МХТБ.
3.5. Выводы.
Глава 4. РАЗРАБОТКА СПОСОБА АКТИВАЦИИ ГРАФИТА
С ЦЕЛЬЮ ЕГО ОЧИСТКИ ОТ СЕРЫ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЙ
4.1. Механическая активация М
4.2. Электровзрывоимпульсная активация ЭВА. .
4.3. Химическая активация X.
4.4. Разработка комплексных способов десульфурации графита
4.5. Выводы
Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ГРАФИТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБА И РЕЖИМОВ ЕГО ПОДГОТОВКИ
5.1. Геометрические параметры.
5.2. Энергетические параметры.
5.3. Расчет коэффициента активности Ногинского графита.
5.4. Выводы
Глава 6. РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЕ НОВЫХ ГРАФИТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
6.1. Разработка водных и быстросохнущих противопригарных покрытий
для чугунного литья
6.2. Разработка разделительного покрытия для чугунных изложниц.
6.3. Разработка графитовых сорбентов для очистки технических вод литейных цехов.
6.4. Опытнопромышленные испытания разработанных составов покрытий
и сорбентов на предприятиях Красноярского края.
6.5. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Условные обозначения
ГЛС3 Н графит скрытокристаллический Ногинского месторождения ГОСТ
ГЛС2 К графит скрытокристаллический Курейского месторождения ГОСТ
ГЛС3 Награфит скрытокристаллический активированный Ногинского месторождения, зольность которого составляет
ГЛС2 Ка графит скрытокристаллический активированный Курейского месторождения, зольность которого составляет
ГЛС1 На графит скрытокристаллический активированный Ногинского месторождения, зольность которого составляет
ГЛС0 Награфит скрытокристаллический Ногинского месторождения, зольность которого составляет
ГЛС0 Ка графит скрытокристаллический активированный Курейского месторождения, зольность которого составляет
МХ механохимический способ обогащения графита
МТХ механотермохимический способ обогащения графита
Б микробиологический способ обогащения графита
МБ механомикробиологический способ обогащения графита
МТХБ механотермохимикомикробиологический способ обогащения графита М механическая активация графита
ЭВА электровзрывоимпульсная активация графита
П паровоздушная активация графита
ОВ окислительное выщелачивание графита показатель щелочности
ДТА дифференциальнотермический анализ
ТГА термогравиметрический анализ с1ср средний размер графита, мкм
Б общ общая поверхность графита, см2см
X теплопроводность, Втм к р плотность, гсм3 г вязкость, с по ВЗ
Ь толщина краски на стекле, мм
И. приведенная прочность, гмм
Ьпок толщина покровного слоя, мм
ЬПрон толщина проникающего слоя, мм
Т термостойкость, г расход воды,
С седиментационная устойчивость,
Б расход краски на жидкостекольных смесях, гмм2.
ВВЕДЕНИЕ


При наличии в саже летучих, они образуют изолирующий слой в виде пленки кислородных комплексов или в виде слоя адсорбированных на поверхности сажи углеводородных молекул, который значительно увеличивает электросопротивление сажи 9. Углями называют черные или коричневые продукты разложения органических веществ, богатые углеродом . Молекулярная структура ядер углей разделяется на два крайних типа ароматическую и карбоидную. Между ними существуют переходные формы. К первому типу относят бурые и каменные угли до марки К. Начиная с марки К, вещество угля характеризуется постепенным переходом в карбоид, в котором слои атомов расположены приблизительно на равных расстояниях в среднем 3, А, но беспорядочно повернуты относительно друг друга турбостратная структура. Дисперсная структура углей слагается из частиц угольного вещества и пор между ними. В углях различают следующие группы веществ гумусовые, битумные, керогены, антракоиды, карбоиды, графит. Все угли можно представить как сочетание из этих компонентов . Коксы нелетучие остатки пиролиза органических материалов. Почти все промышленные коксы имеют пенообразную структуру, вариации которой существенно влияют на их свойства. Большое значение имеет также сеть трещин в кусках кокса. Это, прежде всего, определяет прочность кокса, поведение его при измельчении и нагревании. Продукты начального обугливания органических материалов при температурах ниже С называются полукоксами. В их молекулярной структуре находятся карбоидные ядра, которые окружены большим количеством менее уплотненных атомных групп. Поэтому при их разложении выход летучих веществ составляет 6 . Свойства коксов, в основном, зависят от природы исходного органического материала его молекулярной и дисперсной структуры. Из неплавких материалов например, бурых углей получаются рыхлые неспекшиеся и порошкообразные коксы. Необходимо отметить, что пенообразную структуру имеют не только каменноугольные и битумные коксы, но также сахарный и кровяной угли . Алмаз по химическому составу представляет собой чистый углерод. Ячейка алмаза гранецентрированный куб а 3, А, который поделен на 8 мелких кубов, в четырех из этих кубов в шахматном порядке размещены еще четыре атома углерода рис. Кристаллографически все 8 атомов углерода в элементарном кубе тождественны, каждый атом углерода окружен четырьмя другими атомами. Четвертная координация в алмазе отвечает всем алифатическим соединениям углерода. Расстояние СС в алмазе 1, А, т. Основой структуры алмаза являются координационные тетраэдры. В идеальных решетках тетраэдры правильные, длины всех четырех связей равны между собой, углы между связями составляют 9о. Физические свойства алмаза кубического и лонсдейлита очень близки. Лонсдейлит является метастабильной модификацией твердого углерода при высоких давлениях он превращается в кубический алмаз, при низких давлениях в графит 1. Фуллерены являются новой аллотропной формой углерода, к открытию которой привели попытки расшифровать непонятные спектральные линии поглощения межзвездного вещества. Было ясно, что они связаны с углеродом, но в какой форме находится этот элемент несколько десятилетий оставалось загадкой. И только смоделировав в лаборатории условия, так называемой, Сзвезды, исследователи смогли получить молекулы углерода в виде шаров, состоящих из большого числа атомов. Самой устойчивой оказалась молекула Сбо, названная фуллереном . Молекула фуллерена С6о содержит фрагменты с пятикратной симметрией пентагоны, которые запрещены природой для неорганических соединений. Поэтому следует признать, что молекула фуллерена является органической молекулой, а кристалл, образованный такими молекулами фуллерит это молекулярный кристалл, являющийся связующим звеном между органическим и неорганическим веществом. Молекулы высших фуллеренов С С, С, О4 , С4, С2, С6 также имеют форму замкнутой поверхности рис. Кристаллический фуллерен, который был назван фуллеритом, имеет гранецентрированную кубическую решетку ГЦК. Параметр кубической решетки ао ,2 А, расстояние между ближайшими соседями А. Число ближайших соседей в ГЦК решетке фуллерита . В работах 1,7, и ряде других описаны такие формы углерода, как кахирены, циркулены, торены, тубулены, бареллены. Рис. Рис. Рис. Рис.