Введение к работе
Актуальность. В связи с изменением общей энергетической политики в России - переходом от энергозатратного принципа развития экономики к учету и управлению топливоэпергоемкостью общественного производства-первостепенное значение приобретает проблема энергосбережения.
Применительно тс производству высокотемпературной теплоизоляции одной из важнейших задач становится разработка технологии безобжиговых материалов. В сложившейся рыночной ситуации исключение длительной сушки сырца и высокотемпературного обжига до начала эксплуатации дает возможность сократить топливно-энергетические затраты на их производство.
В связи с изложенным представляется, что работы, направленные на интенсифицирование технологических процессов и - снижение топливно-энергетических затрат, являются актуальными.
В качестве объекта исследований был выбран шамотный легковес- самый массовый и универсальный материал, широко применяющийся в промьгшленности печестроения и других областях техники.
Цель работы. Разработка составов и технологии эффективного безобжигового шамотного легковеса методом комплексного воздействия на формуемые массы жидким стеклом и теплосиловым полем.
Научная новизна работы:
-научно обоснована и эксперимептальпо подтверждена гипотеза о возможности получения безобжиговых шамотных легковесов путем комплексного воздействия жидкостекольного вяжущего и гидгхггешюсилового цоля на алюмосиликатные стекла шамота, содержащегося в формуемых массах;
-исследованы физико-химические процессы, протекающие в шамотно-жидкостекольном вяжущем при теплосиловом воздействии. Показано, что энергия самоуплотнения значительно ускоряет реакции гадратацшг,
-построена математическая модель технологии, характеризующая отдельные технологические параметры, решены задачи оптимизации технологии;
-дан анализ процесса массоперенсса и формирования напряженного состояния в шамотнс-ііолистирольной массе на жидком стекле при ее электропрогреве.
Достоверность полученных результатов обеспечена испытанием достаточного количества образцов-іошнецов, комплексным характером проведенных исследований, выполненных с "сименением современных методов (ЭВМ), результатами физико-химических и термомеханических испытаний,; проверкой результатов лабораторных данных в- производственных условиях.
Практическое значение работы. Впервые в отечественной и зарубежной практике разработана поточно-конвейерная технология -безобжиговых теплоизоляционных шамотных изделий методом самоуплотнения масс. Параметры технологии опробованы в производственных
условиях АО «Подольскогнеупор». Применение вредлагаемой технологии позволит наладить массовое производство различных теплоизоляционных безобжиговых, изделий. Получены теплоизоляционные ^эезобжиговые шамотные изделия, не уступающие по своим физико-техническим показателям обжиговым легковесам и характеризующиеся средней плотностью 600-800кг/ м3, прочностью на сжатие 2,5-3,5 МПа, теплопроводностью при температуре -600 <2 на-горячей поверхности 0,17- 0,23 Вт/м С. На защиту выносятся:
-теоретические предпосылки и результаты экспериментальных исследований возможности получения теплоизоляционных огнеупорных изделий на основе шамотно-жидкостекольного вяжущего в сочетании с энергией самоуплотнения масс;
-закономерности консолидации исходной смеси под действием теплосилового поля и происходящей при этом перестройки пленки жидкого стекла
из толстой в тонкопленочную с усилением клеевых контактов/ и термодинашяеского потенциала системы;
-представления о механизме фильтрационного массопереноса в системе и о проникновении жидкого стекла в зерна шамота с получением переходного слоя пленка-шамот с образованием дальнодействующих сил взаимодействия жидкого стекла и огнеупорных компонентов при обжиге;
-зависимости физико-механических и термомеханических характеристик шамотных легковесов от технологических факторов (в/г-отношения, условий формования, режимов подсушки и тд.);
оптимальные составы теплоизоляционных шамотных изделий средней плотностью 600,800 кг/м3;
-практические рекомендации по организации технологической линии по производству теплоизоляционных шамотных легковесов;
-результаты опытао-щюмышленного апробирования предложенной технологии и ее технико-экономическая целесообразность.
Внедрение результатов работы. -Опытно-промышленное опробование технологии и экономический анализ произюдства и применение безобжиговых теплоизоляционных шамотных изделий показал, что расчетный экономический эффект при выпуске легковесов с плотностью 800кг/ м3 по разработанной технологии взамен аналогичных легковесов, выпускаемых по существующей заводской технологии, составит 1225780 рублей на каждой тонпе кладки ( в ценах апреля 1997г).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научно-технических конференциях МГСУ в 1996гя 1997г.
Результаты представлены на Международной выставке «Строительные материалы» в Москве {Сокольники) в 1996 и в 1997г.г. и доложены на международных семинарах «Огнеупоры и металлургия» (Боровичи, Ленинградская область,1995г. и в Лесном городке Московской области,1997г.)
Публикации. Основные положения работы отражены в 4 печатных трудах.
Работа выполнялась в соответствии с координационным планом научно-исследовательских работ Академии-наук РФ по тгооблеме «Физико-химические основы получения новых жаростойких неорганических материалов (223.6), по Межвузовской НШ «Архитектура и строительство» и планам-НИРМГСУ.
Диссертационная работа выполнена в МГСУ и центральной заводской лаборатории АО «Подольскогнеупор».
Структура и объем работы. Работа изложена-на И59 страницах машинописного текста, содержит 43.рисунка и^хэтографий, 14 таблиц, состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы из 118 наименований, приложения.
