Введение к работе
- З -
Актуальность работы. Для обеспечения надежной и долговечней работы тепловых агрегатов в металлургии, энергетике, промышленности строительных материалов необходимы высококачественные огнеупорные материалы. При возведении защитных монолитных футероЕок в основном используют жаростойкие бетоны на основе алюминатных цементов. Такие бетоны отличаются высокой прочностью и огнеупорностью. Однако, низкая термостойкость и значительное снижение прочности при обжиге (до 30% от исходной) существенно сокращают области применения таких бетонов. Поэтому, одна из наиболее актуальных проблем улучшения качества жаростойких материалов на основе алюминагных вяжущих связана с повышением устойчивости их физико-механических характеристик при воздействии высоких температур.
Целью работы является' разработка физико-химических закономерностей синтеза щелочных алюминатных вяжущих систем и установление обпгих принципов получения на их основе жаростойкого искусственного камня со стабильными термомеханическими характеристиками
Автор защищает:
-
Физико-химические закономерности формирования жаростойкого искусственного камня со стабильными термомеханическими характеристиками в широком интервале температур на базе низкоосновных агоминатов кальция, . натриевого жидкого стекла и модифицирующей хромомагнезиальной добавки.
-
Общие принципы получения жаростойких щелочных алшинатних вяжущих на основе техногенного алюминатного и шпинельсодержащего сырья, натриевого жидкого стекла и результаты'исследования их свойств.
-
Составы и термомеханические характеристики жаростойких бетонов на основе щелочных алюминагных вяжущих.
-
Результаты реализации предложенных технических решений в условиях, действующего производства и их технико-экономическую эффективность .
Научная новизна работы:
теоретически обоснована и практически подтверждена возможность получения Яи-росгойких щелочных алюминатных. вяжущих и бетонов; '
установлено. влияние основности диспе^ной фазы и дисперсионной среды на свойства щелочных алюминатных вядуаих систем и определены условия регулирования физико-механкческнк характеристик
- 4 -искусственного камня в широком интервале температур;
- разработаны основные принципы повышения стабильности термо
механических характеристик щелочных алюминатных вяжущих как за
счет регулирования состава новообразований при гидратации алюми
натов кальция в присутствии натриевых жидких стекол,, так и за
счет направленного синтеза термостабильных соединений при высоко
температурном взаимодействии хромомагнезиалыюй добавки с компо
нентами вяжущего;
- установлено влияние состава щелочных алюминатных вяжущих на повышение стабильности структуры материала при нагревании и показано, что снижение степени изменения открытой пористости, средней плотности и водопоглощения способствует росту термической стойкости бетонов;
- выявлена тенденция повышения температуры применения разра
ботанных бетонов за счет увеличения силикатного модуля жидкого
стекла, количества хромомагнезиальной добавки в вяжущем, а также
при изменении вида используемого вяжущего в ряду: шлак производс
тва ферробора - глиноземистый цемент - высокоглиноземистый цемент.
Практическое значение. Получены жаростойкие бетоны на основе щелочных алюминатных Еяжущих и шамотного заполнителя, термостойкость которых составляет 27-69 водных теплосмен. Разработанные составы бетонов имеют прочность 30-70 Ша, остаточную прочность после обжига при 800С - 60-80% и по предельной температуре применения относятся к классам И12-ИІЗ. ,
Реализация работы в промышленности. Разработанные составы жаростойких бетонов были внедрены.в производство при возведении защитной футеровки методических печей цеха ТЛЦ-1 Алчевского металлургического комбината (г. Алчевск, 1993 г.) и при изготовлении защитной футеровки вагонеток туннельных печей цеха ОЦШ на заведе "Керамик" (г.Киев, 1995 г.), что позволило повысить срок службы футеровки в 1.5-3 раза и получить экономический эффект в размере 104 тыс. крб.Св ценах 1393 г.) и 547880 тыс.крб.(в ценах 1995 г.).
По результатам опытно-промышленного внедрения разработан ТР 164032-21-94 "Технологически р 'ламент производства жаростойких бетонов на основе щелочных цементов, представленных глиноземистым цементом и модифицирующий добавками".
Апробация работы. Оснсвнье положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на конбереннии "Материалы, технологій, организация к экономика строительства"' {.Новосибирск, 199"
- 5 -г.), 52-й научно-практической конференции КИСИ (Киев, 1992 г.), Международном семинаре "Экспериментально-статистическое моделирование в компьютерном материаловедении" (Одесса, 1993 г.), Международном семинаре "Строительные материалы, изделия и конструкции со специальными эксплуатационники свойствами" (Киев, 1993 г.). Международной конференции "Экология промышленного региона" (Донецк, 1993 г.), 1-й Международной конференции "Alkaline Cements and Concretes" (Киев, 1994 г.), VII Международной научно-практической конференции "Прогрессивные технологии и конструкции в строительстве" (Санкт-Петербург, 1995 г.).
Публикации.'По теме работы опубликовано 7 печатных работ.
Объем работы. Диссертацианная работа изложена на 156 страницах машинописного текста и состоит из вступления, пяти разделов, общих выводов, списка использованной литературы из 151 наименования, 6 приложений и содержит 17 таблиц и 35 рисунков.