Огнеупорные массы кремнеземистого и высокоглиноземистого составов на основе модифицированных вяжущих суспензий

• Автор: Дороганов, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 205 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛУСУХИЕ И ПЛАСТИЧНЫХ МАСС В ПРОИЗВОДСТВЕ ОГНЕУПОРОВ.

1.1. Тенденции развития огнеупорной промышленности

1.2. Особенности структурообразования дисперсных систем.

1.3. Дисперсные системы в технологии керамики и огнеупоров

1.3.1. Глины как природные дисперсные системы.

1.3.2. Искусственные дисперсные системы.

1.4. Вяжущие материалы и бетоны в технологии огнеупоров.

1.4.1. Традиционные вяжущие применяемые для производства огнеупорных бетонов.

1.4.2. Кремнеземистые ВКВС

1.4.3. ВКВС высокоглиноземистого состава
1.4.4. Пластифицированные вяжущие с использованием ВКВСтехнологии.
1.4.5. Особенности формования масс на основе керамобетонной технологии.
1.5. Традиционные виды неформованных огнеупоров.
1.5.1. Классификация неформованных огнеупоров.
1.5.2. Полусухие набивные огнеупорные массы.
1.5.3. Огнеупорные пластичные массы.
1.5.4. Особенности применения, эксплуатационные характеристики
1.6. Выводы по главе
Глава 2. СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ .
2.1. Сырьевые материалы.
2.1.1. Материалы для получения ВКВС и заполнителя.
2.1.2. Характеристика пластифицирующих добавок.
2.2. Методики и экспериментальные установки
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНОМЕХАНИЧЕСКИХ
СВОЙСТВ ВЯЖУЩИХ СУСПЕНЗИЙ.
3.1. Массы на основе огнеупорных глин
3.1.1. Определение оптимальной формовочной влажности
3.1.2. Влияние влажности на упругопластичновязкие свойства масс
3.2. Пластифицированные керамические вяжущие в системе кремнеземглина
3.2.1. Влияние нижнеувельской глины на реологические свойства композиционных суспензий
3.2.2. Влияние ВКВС кремнеземистого состава
на структурномеханические свойства пластичных масс на основе нижнеувельской глины
3.3. Пластифицированные керамические вяжущие высокоглиноземистого состава.
3.3.1. Свойства вяжущих суспензий ВКВС
из термообработанного боксита.
3.3.2. Свойства вяжущих суспензий ВКВС из высокоглиноземистого шамота.
3.4. Выводы по главе
Глава 4. КЕРАМОБЕТОНЫ НА ОСНОВЕ ВКВС
ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТОГО ШАМОТА
4.1. Огнеупорные полусухие массы на основе пластифицированных ВКВС высокоглиноземистого шамота
4.1.1. Влияние различных добавок на физикомеханические свойства изделий
4.1.2. Влияние вяжущего на физикомеханические
свойства изделий.
4.1.3. Влияние давления формования на физикомеханические свойства изделий
4.2. Огнеупорные массы пластического формования на основе
ВКВС высокоглиноземистого шамота.
4.2.1. Рациональный зерновой состав заполнителя
4.2.2. Влияние состава и содержания вяжущего на процесс формования масс.
4.2.3. Влияние состава и содержания вяжущего на физикомеханические свойства материала
4.3. Выводы по главе.
Глава 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОГНУПОРНЫХ
МАСС ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТОГО СОСТАВА
5.1. Технология полусухих масс из пластифицированной
ВКВС высокоглиноземистого шамота и изделий.
5.2. Технология огнеупорных масс пластического формования из ВКВС высокоглиноземистого шамота и
изделий
5.3. Внедрение разработанных технологий в производство
5.4. Выводы по главе.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
АКТУАЛЬНОСТЬ


К недостаткам всех типов неформованных огнеупоров на основе высокоглиноземистых цементов относится экологический фактор, связанный с применением потребителем сухих порошков. Общие вопросы технологии нсформованных огнеупоров, особенно набивных и пластичных масс, освещены в отечественной специальной литературе недостаточно полно. Так, в - -х гг. Уровень разработки керамических вяжущих и керамобетонов, достаточно хорошо показан в работах [5-8]. Последние достижения по неформованным огнеупорам публикуются в отечественных и иностранных специальных журналах "Taikabutsu Refractories", "Taikabutsu Overseas", "American Ceram. Soc. Bulletin" "Технология керамики и огнеупоров", "Новые огнеупоры" и др. Однако многие вопросы технологии высококачественных набивных и пластичных масс сочетающей преимущества технологии высококонцентрированных керамических вяжущих суспензий (ВКВС) в настоящее время практически отсутствуют. Комплексное решение задач развития технологии керамики и огнеупоров невозможно без детального изучения закономерностей структурообразования разнообразных дисперсных систем в ходе переработки, формования, обжига и эксплуатации материалов [,]. Дисперсные системы состоят из двух (или более) фаз: дисперсной фазы (одной или нескольких) - совокупности частиц или пор - и дисперсной среды [,]. Несмотря на многообразие классификаций дисперсных систем, все они могут быть разделены на несколько основных типов [5, - ]. Т/Ж). К этому типу относятся пластичные формовочные массы, водные и термопластичные суспензии, свежесформованный полуфабрикат и другие коагуляционные структуры. Макроскопический - уровень мелко- и крупнозернистого композита с размером частиц от 0,2- мм и более. Уровень заполнителя в огнеупорных и бетонных массах. Субмакроскопический - уровень, совпадающий в поликристаллах с размерами зерна, а в монокристаллах - с дислокационными субструктурами, например, блоками - -0 мкм. Переходной уровень между заполнителем и вяжущим в огнеупорных массах. Мезоскопический - уровень новообразований, межзеренных (межфаз-ных) границ, контактных зон между вяжущими и заполнителем, мезопор, а также дислокационных субструктур с размерами от 0,1 до 5- мкм. Основной размер зерен керамических вяжущих. В значительной степени обеспечивает наиболее плотную упаковку и переход от свойств наноструктур к свойствам изделий в целом. Микроскопический - атомный уровень с характерными размерами от 1 до параметров кристаллической решетки. Точечные и линейные дефекты, их скопления, микропоры и т. КГМО'1 мкм. Уровень наноструктур - обеспечивает основные свойства керамических вяжущих. Наиболее широко в технологии керамики и огнеупоров используются дисперсные системы с водной дисперсионной средой. Дипольное строение молекул воды предопределяет сильное межмолекулярное взаимодействие, образование в объеме воды водородных связей и ассоциацию молекул воды, а также их взаимодействие с поверхностью твердой фазы, при этом химического взаимодействия здесь не происходит []. По характеру связи воды и дисперсной фазы различают химически связанную воду, входящую в состав молекул в виде гидроксильных ионов (в гидра-тах), или в виде молекул (в кристаллогидратах) [, -]. Также часть воды адсорбируется на поверхности твердой фазы в мономолекулярном слое (прочносвязанная вода). В порах (пустотах между дисперсными частицами) находится защепленная в капиллярах капиллярно связанная вода. Массовое содержание дисперсной среды (влажность для водных дисперсий) определяется отношением массы жидкой фазы к общей массе системы (относительная влажность) или к массе твердой фазы (абсолютная влажность). А,-(А-А,) (1 (1. Р* Р- ; (1. С„, Су - объемная доля твердой и жидкой фаз в долях еденицы. Выше приведенные соотношения справедливы при отсутствии включений газовой фазы, т. С'+С»=1. Доля жидкости, участвующая в движении С**, т. Разность С*,-С*,* характеризует суммарную долю связанной воды, которая удерживается в капиллярах, между частицами с их граничными сольватными оболочками, физико-химически связанную воду. Пот* - пористость отливки в долях еденицы.