Изделия для сталеплавильного оборудования на основе отходов металлургического производства

• Автор: Сапронов, Николай Филиппович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 216 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Современные представления о структурообразовании, свойствах, технологии производства жаростойких бетонов и

изделий из них

1.1. Свойства, технологии приготовления жаростойких бетонов

и изделий из них

1.2. Легкие жаростойкие бетоны

1.3. Особенности, свойства жаростойких бетонов на цементных вяжущих

1.4. Опыт применения изделий из жаростойких бетонов

в металлургической промышленности

1.5. Выводы
2. Материалы, технология изготовления образцов, методы исследований и обработка результатов испытаний
2.1. Применяемые материалы
2.2. Методы исследований свойств компонентов жаростойких
бетонов
2.3. Методика изготовления образцов жаростойких бетонов
2.4. Методика определения свойств жаростойких бетонов
2.5. Обработка результатов испытаний образцов жаростойких
бетонов
3. Экспериментальные исследования свойств жаростойких бетонов на гидравлических вяжущих
3.1. Исследования огнеупорности компонентов жаростойких бетонов
3.2. Исследования влияния содержания тонкомолотых добавок на свойства жаростойких бетонов
3.3. Исследования жаростойких бетонов с помощью рентгенофазового анализа
3.4. Выводы
4. Разработка и проектирование конструкций крышек сталсразливочных ковшей и стендов быстрого разогрева
4.1. Общие принципы работы теплоизоляционных крышек сталеразливочных ковшей и стендов быстрого разогрева
4.2. Разработка конструкции теплоизоляционных крышек сталеразливочных ковшей
4.3. Подбор оптимальных составов жаростойких бетонов для крышек сталелитейных ковшей и стендов быстрого разогрева
4.4. Разработка технологических режимов производства крышек сталеразливочных ковшей и стендов быстрого разогрева
4.5. Выводы
5. Разработка и проектирование конструкций фурм для продувки стали
5.1. Технологические особенности работы и эксплуатации фурм в сталеплавильном производстве
5.2. Исследование влияния способов армирования и крепления футеровки на долговечность фурм
5.3. Выбор оптимального состава жаростойкого бетона для футеровки фурм
5.4. Выводы
6. Опытнопромышленное внедрение жаростойких железобетонных изделий для сталеплавильного производства
6.1. Опыт использования крышек сталеразливочных ковшей и стендов быстрого разогрева
6.2. Опыт использования кислородных и аргонных фурм Общие выводы
Библиографический список Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Пестроцветную глину в шамотно-каолиновые массы вводили в виде тонкомолотой добавки при сухом совместном помоле и в виде шликера. Образцы цилиндрической формы диаметром мм и высотой мм формовали под давлением МПа из масс влажностью 5,8 - 6,3 %. Затем их обжигали в туннельной печи при максимальной температуре °С. Термическую стойкость определяли методом теплосмен до растрескивания и разрушения. Нагрев образцов проводили в силитовой печи до температуры °С, а охлаждение проводилось в проточной воде. Более высокую термическую стойкость образцов с добавками можно объяснить следующим образом. Известно, что при обжиге глин и каолинов одновременно с муллитом образуется кристобалит. Кристаллизуется он в основном из аморфного кремнезема, не вступившего во взаимодействие с АОз. Кварц, содержащийся в глинистых материалах, также частично или полностью превращается в кристобалит. Содержание кристобалита в обожженных глинистых минералах определяется их природой и количеством примесей. По мнению авторов, имеющиеся в глинах и каолинах щелочи взаимодействуют с кристобалитом и переводят его в жидкую фазу. В результате количество кристобалита в обожженном материале уменьшается. При содержании щелочей выше определенного предела кристобалит не образуется вообще. Поэтому кристобалитовый эффект связки не получает прежнего развития. При резких сменах температур внутренние напряжения в образце, по-видимому, будут уменьшаться. Термическая стойкость образцов вследствие этого, как показали экспериментальные данные, повышается [4]. При строительстве важнейших металлургических объектов в городе Липецке стали широко использоваться жаростойкие шлакобетоны вместо штучных огнеупоров и бетонов на привозных дорогостоящих заполнителях. Исследования, связанные с изучением качественных особенностей шлаковых материалов для жаростойких бетонов, подбор их составов, жаростойких и деформативных свойств шлакобетонов проведены в Липецком государственном техническом университете (ЛГТУ) ? Исследованы все имеющиеся в регионе виды шлаковых материалов: шлаковая пемза, литой шлаковый щебень (щебень из доменного шлака), гранулированные шлаки, шлаки ферросплавного производства (от выплавки ферротитана и ферробора) как заполнители и тонкомолотые добавки. Подбор составов жаростойких бетонов проводился по методике, разработанной конкретно для шлакобетонов []. Преимущественное применение в тепловых агрегатах имеют наполненные жаростойкие конгломераты. Введение в состав бетонов тонкомолотых добавок из того же материала, что и заполнитель, повышает огнеупорность, улучшает удобоукладываемость, тиксотропию бетонных смесей, прочностные и жаростойкие свойства бетонов. Показано, что одним из важнейших условий получения оптимальной структуры жаростойких бетонов с комплексом экстремальных технических свойств является ограничение максимального размера зерна заполнителя до 5. Это приводит к повышению однородности материала, снижению температурных напряжений, уменьшению дефектности структуры. На основе полученных данных разработаны «Рекомендации по использованию продуктов шлакопереработки в жаростойких бетонах с температурой службы 0. С» []. В Среднем Поволжье имеется значительное количество алюмохромового отхода - отработанного катализатора ИМ - , который в настоящее время не используется и выбрасывается в отвалы. Там он накапливается в больших количествах. Некоторые отвалы могут использоваться в производстве строительных материалов (например, жаростойких бетонов). Отработанный катализатор представляет собой в естественном виде тонкодисперсный порошок, не требующий дополнительной переработки, с удельной поверхностью до см2/г и огнеупорностью °С. Высокая огнеупорность обусловлена содержанием в его составе оксидов алюминия (до %) и хрома (до %). Это показывает целесообразность его применения в жаростойких бетонах и вяжущих. Институтом НИИКерамзит в сотрудничестве с НИИЖБом, Гипро-каучуком, Новокуйбышевским нефтехимическим комбинатом и трестом «Тепломонтаж» на основе алюмохромового отхода получены смешанные вяжущие с температурой применения до °С, марки .