Влияние газовой среды на физико-химические процессы, протекающие при обжиге золокерамических стеновых материалов

• Автор: Тогжанов, Ислям Адиевич
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Алма-Ата
• Количество страниц: 191 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Использование зол ТЭС в качестве сырья в производстве керамических материалов

1.2. Обзор литехххтуры по обжигу керамических материалов

ка основе зол ТЭС

1.3. Газовая среда обжига как фактор направленного формирования структуры и свойств керамических материалов

2. ВЫБОР ОБЪЕКТОВ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Характеристика исследуемых материалов.

2.2. Методы исследования и экспериментальные установки

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ГАЗОВОЙ СРЕЩ НА ФИЗИКОХИШЖЖИЕ ПРОЦЕССЫ ОБШГА ЗОЛОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ.
3.1. Исследование влияния газовой среды обжига на процесс формирования керамического материала из различных зол, глин и их смесей.
3.2. Исследование методом ЯГРС валентных состояний железа в золокерамических материалах, обожженных в различных газовых средах
3.3. Влияние газовой среды обжига на процессы фазообразования в золокерамических материалах.
3.4. Исследование методом РМУ ззлияния газовой среды обжига на формирование структуры золокерамшси.
3.5. Исследование взаимосвязи базового состава, структуры и физикомеханических свойств золокерамики, обожженной в различных газовых средах.
4. ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕШЮМАССООБМЕИНЫХ ПРОЦЕССОВ И ВЫГОРАНИЯ ОСТАТОЧНОГО ТОПЛИВА В ЗОЛОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ ПРИ ОБЕЙТЕ В РАЗНЫХ ГАЗОВЫХ СРЕДАХ.
4.1. Влияние газовой среды на тепломассообмен в процессе обжига золокерашческих материалов
4.2. Исследование зависимости эффективных термических характеристик золокерамикк от температурногазовых шраметров обжига
4.3. Влияние температурногазовых параметров обжига на интенсивность выгорания остаточного топлива в золокерамических материалах.
5. РАЗРАБОТКА И 0ШТНШ0ШШЛЕНН0Е ОПРОБОВАНИЕ ТИЛ1ЕРАТУРНОГАЗСВОГО ДОИМА ОБЖИГА ЗОИСКЕРАШтаЖИХ СТЕНОВЫХ 1ЛАТЕРИАЛ0В
5.1. Температурногазовый режим обжига золокералических стеновых материалов и возможность его осуществления
в промышленной печи.
5.2. Опытнопромышленное опробование температурногазового режима обжига золокерамических стеновых материалов.
ВЫВ0Д4 .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


При исследовании процессов фазовых и химических превращений использовано известное уравнение Гиббса ,,, г. Рг тепло горения углерода в зольной части материала . На основе решения уравнения теплопроводности разработана экспериментальная методика получения дифференциальных кривых нагрева температурные поля, из которых определяются эффективные термические характеристики зол, глин и их смесей. Расчеты показывают, что их значения в процессе обжига изменяются в широких пределах. При этом установлено, что наименьшие числовые значения эффективного коэффициента температуропроводности лежат в интервалах температур, где интенсивность физикохимических превращении более значительна. Эти периоды соответствуют наиболее сложным условиям обжига, так как чем ниже коэффициент температуропроводности, тем медленнее прогревается материал, что приводит к увеличению термического напряжения в изделиях. Изучение изменения эффективных термических характеристик зологлиняной смеси и эффективного теплового критерия Фурье в зависимости от скорости нагревания и размера образца показало возможность применения принципов подобия для исследуемых процессов. Авторами выполнен расчет изобарного потенциала д Ъ и анализ возможных реакций, протекающих в зологлиняных смесях при температурах до II С. Золы ТЭС представляют собой минеральный остаток от сжигания пылевидного топлива, состоящий в основном из оксидов кремния, аллюминия, железа, кальция, магния и содержащий частицы несгоревшего топлива . По фазовому составу золы представляют собой несгоревшие частицы углерода, неизменную неорганическую часть и новообразования в виде обезвоженных глинистых минералов, стекловидной фазы, муллита 3 I. А1г , фаялита 2 еО и оксидов железа гематит, магнетит , . Эффективность содержащихся в золе частиц несгоревшего топлива от 0,5 до , используемого в качестве топливосодержащей добавки при производстве глиняного кирпича, показана в работе . По мнению некоторых исследователей повышенное содержание горючих остатков в золе приводит к нарушению структуры материала, к непостоянству его объема и увеличению усадочных трещин. По данным других авторов горючая часть золы не оказывает вредного воздействия на поведение изделий в эксплуатационных условиях. Считают, что горючая часть золыуноса представляет собой не несгоревший уголь, как часто пишут, а высокотемпературный коксовый остаток . Необходимо отметить, что без учета особенностей выгорания остаточного топлива золы нельзя достичь успешной оптимизации процесса обжига и придания изделиям необходимых свойств. Шлыков изучил особенности процесса выгорания топлива, запресованного в тело керамических материалов. Исследования кинетики и механизма выгорания утлерода в керамических изделиях из отходов углеобогатительных фабрик приводятся в работах . Процессы выгорания горючей части зол ТЭС при производстве аглопоритового зольного гравия исследовались в работах . В последнее время возрос интерес к исследованию влияния газовой среды на механизм химических реакций в производстве силикатных материалов. Об этом говорят материалы Всесоюзных совещаний, состоявшихся в г. Вильнюсе в и годах б5 . Большинство докладов на этих совещаниях посвящено исследованию обжига керамических строительных материалов в различных газовых и парогазовых средах. Многие авторы указывают на целесообразность использования восстановительной среда при высоких температурах во время обжига материала с повышением содержания глинистых веществ. Восстановительная среда повышает механическую прочность на сжатие изделия в среднем на . Это подтверждается практикой фарфорового производстве, и исследованиями Смирновой . Архитектурные памятники Рима, а также Китайская стена, в строительстве которой использован синий кирпич, т. По единому мнению всех авторов повышение прочности строительной керамики, обожженной в восстановительной среде, обусловлено более интенсивным спеканием материала. Установлено также, что керамический материал с высоким содержанием Ре5более , обожженный при С в окислительной среде, тлеет усадку 0,5 , а обожженный в восстановительной среде 7,5 .