Исследование и разработка процессов получения безобжиговых композиционных материалов из техногенного сырья

• Автор: Гладких, Инна Васильевна
• Шифр специальности: 05.16.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 161 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ГОРНОРУДНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ, МЕТАЛЛУРГИЯ И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА КАК ИСТОЧНИК ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПЕРСПЕКТИВНОГО ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ
1.1 Анализ влияния предприятий горно-металлургического комплекса и теплоэнергетики на экологическую ситуацию в Кемеровской области
1.2 Характеристика отходов предприятий горно-металлургического комплекса и теплоэнергетики как перспективного техногенного сырья
1.2.1 Отходы огнеупорных материалов
1.2.2 Зольные микросферы золы-уноса тепловых электростанций
1.2.3 Шлаки сталеплавильного производства
1.2.4 Дисперсные отходы ферросплавного производства
1.2.4.1 Микрокремнеземистая пыль сухой газоочистки рудотермических печей
1.2.4.2 Ферросилициевая пыль из аспирационных систем установок дробления и фракционирования ферросилиция
1.2.5 Глины вскрышных пород
1.3 Современный уровень разработок в области получения безобжиго-вых композиционных материалов для металлургии
1.4 Выводы по главе
2 РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ ОГНЕУПОРНЫХ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ МЕТАЛЛУРГИИ
2.1 Критерии выбора сырьевых компонентов для производства огнеупорных и теплоизоляционных материалов, используемых в футеровках металлургических агрегатов
2.2 Методология оценки отходов как техногенного сырья для получения композиционных огнеупорных и теплоизоляционных материалов для металлургии
2.3 Выводы по главе
3 ИССЛЕДОВАНИЕ И ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ГОРНОРУДНЫХ, МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ В КАЧЕСТВЕ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ БЕЗОБЖИГОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ФУ-

ТЕРОВКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ
3.1 Методы проведения исследований
3.2 Исследование характеристик и свойств отходов горнорудных, металлургических и теплоэнергетических предприятий Кемеровской области
3.2.1 Огнеупорные отходы - лом шамотного и динасового кирпича
3.2.2 Зольные микросферы «Западно-Сибирская ТЭЦ - филиал ОАО «ЗСМК»
3.2.3 Саморассыпающийся шлак электросталеплавильного производства ЭСПЦ № 2 ОАО «НКМК»
3.2.4 Микрокремнеземистая пыль ОАО «Кузнецкие ферросплавы»
3.2.5 Ферросилициевая пыль 75 %-го ферросилиция ОАО «Кузнецкие
ферросплавы»
3.2.6 Огнеупорная глина вскрышных пород Изыхского угольного разреза
3.3 Выводы по главе
4 ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЗОБЖИГОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ ДЛЯ МЕТАЛЛУРГИИ
4.1 Выбор и исследование характеристик вяжущих
4.2 Исследования и разработка процессов получения композиционных теплоизоляционных материалов из техногенного сырья
4.2.1 Теплоизоляционные материалы на основе огнеупорных отходов, ферросилициевой пыли и ВКВС
4.2.1.1 Расчет теплового баланса сушки композиционного материала вследствие экзотермического взаимодействия ферросилициевой пыли и ВКВС
4.2.2 Теплоизоляционные материалы на основе огнеупорных отходов, полистирола и ВКВС
4.2.3 Теплоизоляционные материалы на основе зольных микросфер,
ВКВС и жидкого стекла
4.3 Исследования и разработка процессов получения композиционных огнеупорных материалов из техногенного сырья
4.3.1 Исследование влияния содержания добавок на качественные показатели композиционных огнеупорных материалов
4.3.1.1 Шлак ЭСПЦ
4.3.1.2 Микрокремнеземистая пыль

4.3.2 Разработка оптимальных составов композиционных огнеупорных материалов из техногенного сырья для футеровки металлургических
агрегатов
4.4 Выводы по главе
5 ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ БЕЗОБЖИГОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ОГНЕУПОРНЫХ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ФУТЕРОВКЕ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
5.1 Результаты промышленных испытаний безобжиговых композиционных огнеупорных и теплоизоляционных материалов в футеровке воздухонагревателя доменной печи ОАО «ЗСМК
5.2 Результаты промышленных испытаний безобжиговых композиционных огнеупорных материалов в футеровке котельного агрегата ОАО «Кузнецкая ТЭЦ»
5.3 Перспективные направления использования композиционных огнеупорных и теплоизоляционных материалов в футеровках металлургических агрегатов
5.4 Выводы по главе
ВЫВОДЫ
Список использованных источников
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

необходимость в обжиге - самом дорогом технологическом процессе производства огнеупоров и создается перспектива замены сложных фасонных изделий жаростойкими бетонами.
Лабораториями кафедры «Строительные материалы» Липецкого государственного технического университета совместно с цехом железобетонных изделий ОАО «НЛМК» разработаны составы жаростойких бетонов на основе шлаковых и шамотных заполнителей с целью замены части дорогостоящих огнеупоров, применяемых в коксовых печах и промковшах установок непрерывной разливки стали [88]. Шлаковые заполнители для жаростойких бетонов получали из кислых доменных шлаков в виде шлаковой пемзы и литого шлакового щебня. Для повышения прочностных показателей заполнителей в расплав доменных шлаков вводили корректирующие добавки, что позволило получить марки бетона по прочности М200-М300 и увеличить долговечность конструкций. Жаростойкие бетоны на шлаковой пемзе и портландцементе применяются на ОАО «НЛМК» при изготовлении боровов для отвода коксовых газов, где температура службы достигает 800 °С, для защитных экранов и щитов несущих конструкций от воздействия повышенных температур на участке доводки металла (УДМ) в ККЦ-1 и ККЦ-2, где температура достигает 1200 С. Они заменили асбестовые конструкции, которые были менее долговечны в таких условиях службы.
На высокоглиноземистом цементе и заполнителях из боя алюмосили-катных огнеупоров изготавливают крышки промковшей установки непрерывной разливки стали, где температура достигает 1500 °С при резких колебаниях в период подачи расплава металла, перевозки закрытого крышкой ковша на УДМ, и при снятии крышки после разливки. В таких условиях службы жаростойкий бетон оптимального состава выдерживает от 500 до 1050 плавок, в то время как на портландцементе и шлаковых заполнителях долговечность крышек составляет не более 100 плавок. Армирование этих крышек выполнено из волнистых стальных полос, не препятствующих расширению и сжатию бетона при резких перепадах температур.