Наукова періодика України Наукові дослідження з вогнетривів та технічної кераміки


Примаченко В. В. 
Исследование влияния количества добавки "Carbonxide" на свойства карбидкремниевых огнеупоров на нитридкремнийсодержащей связке после обжига при температуре 1450 °C в среде газообразного азота / В. В. Примаченко, Л. А. Бабкина, Л. К. Савина, Э. Л. Карякина, Л. М. Щербак, А. С. Тинигин // Наукові дослідження з вогнетривів та технічної кераміки. - 2018. - № 118. - С. 34-48. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/vognetryv_2018_118_6
Изучено влияние добавки оксида хрома, вводимого в количестве 5, 10 или 15 %, а также температуры обжига (1580, 1680, 1750 <$E symbol Р>С) на основные показатели свойств корундовых образцов, изготовленных на основе табулярного глинозема с помощью метода вибролитья. Установлено, что по комплексу показателей свойств оптимальными являются образцы корундового состава с добавкой 5 % оксида хрома, обожженные при температуре 1750 <$E symbol Р>С: массовая доля Al2O3 - 93,0 %, Cr2O3 - 4,9 %, Fе2O3 - 0,2 %, открытая пористость - 15,2 %, кажущаяся плотность - 3,23 г/см<^>3, предел прочности при сжатии - 345 МПа, температура начала деформации под нагрузкой 0,2 МПа - >> 1750 <$E symbol Р>С, огнеупорность - 2080 <$E symbol Р>С. Полученные результаты использованы при разработке технологии производства нового вида продукции - корундовых фасонных огнеупорных изделий с добавкой 5 % оксида хрома (марка КДХ-93). Разработанная технология освоена в ОАО "УкрНИИО им. А. С. Бережного" при выпуске опытной партии этих изделий. Разработанные корундовые с добавкой 5 % оксида хрома (марка КДХ-93) фасонные огнеупоры рекомендуются для температуры службы до 1850 <$E symbol Р>С, в частности, для выполнения футеровки камеры горения реакторов производства технического углерода.Выполнены исследования влияния количества добавки микрокремнезема марки MS-971 производства фирмы "Elkem Materials" (Норвегия) и температуры обжига на свойства карбидкремниевых огнеупоров на глиноземсодержащей связке. Установлено, что в сравнении с базовой шихтой (без добавок), целесообразно использовать добавку микрокремнезема в количестве 2 мас. % (сверх 100 %), что обеспечивает сохранение большего количества карбида кремния в огнеупоре и позволяет снизить температуру обжига продукции с 1350 до 1300 градусов по Цельсию. Свойства полученного огнеупора: массовая доля SiC - 84,5 %, Al2O3 - 1,55 %, открытая пористость - до 18,0 %, кажущаяся плотность - 2,54 г/см<^>3, предел прочности при сжатии - 75 МПа, температура начала размягчения под нагрузкой 0,2 МПа - 1550 градусов по Цельсию. Проведенные исследования позволили снизить энергозатраты при изготовлении карбидкремниевых огнеупоров на глиноземсодержащей связке. Производство огнеупоров данной марки, с использованием добавки микрокремнезема, освоено на опытном производстве ПАО "УкрНИИО имени А. С. Бережного".Цель работы - исследование влияния количества добавки дисперсного шлама нормального электроплавленого корунда ПАО "ЗАПОРОЖАБРАЗИВ" взамен дисперсных нормального электроплавленого корунда и глинозема ГК-1 на свойства низкоцементного корундокарбидкремниевого бетона и образцов из него. При выполнении исследований использованы физико-химический, петрографический и термомеханические методы. Для проведения исследований растекаемости при вибрации бетонов использовали методику ISO 1927-4:2012 (ч. 4) определения консистенции бетонов для неформованных огнеупорных материалов. Определение прочности структуры бетона осуществляли с использованием методики и конического пластометра П. А. Ребиндера, но чашки использовали диаметром 100 мм и высотой 50 мм, а конус - с углом при вершине <$E30 symbol Р> и высотой 30 мм. Учитывая полученные показатели свойств исследуемого низкоцементного корундокарбидкремниевого бетона, включая его высокие растекаемость и прочность структуры в зависимости от времени хранения, а также высокие физико-химические свойства обожженных образцов, установлена целесообразность как частичной, так и полной замены дисперсных нормального электроплавленого корунда и глинозема ГК-1 дисперсным шламом нормального электроплавленого корунда. Изучены зависимость растекаемости от времени выдерживания низкоцементных корундокарбидкремниевых бетонов, содержащих различное количество добавки дисперсного шлама нормального электроплавленого корунда, и кинетика изменения прочности их структуры. Разработаны бетоны с различным содержанием дисперсного шлама нормального электроплавленого корунда. Разработанные бетоны рекомендуются для выполнения футеровок наливного рабочего слоя стен и днища ковшей налива ферросплавов, переливных желобов от печей к миксеру, крышек желобов и миксеров, литейных ванн и других мест применения в зависимости от условий службы.Исследовано влияние количества добавки "Carbonxide" на свойства прессованных карбидкремниевых изделий на нитридкремнийсодержащей связке. Установлено оптимальное количество указанной добавки. На основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что наряду с добавками ферросилиция и нефтяного кокса при изготовлении карбидкремниевых изделий на нитридкремнийсодержащей связке толщиною более 50 мм может быть использована добавка "Carbonxide". Использование добавки "Carbonxide" взамен добавок ферросилиция и нефтяного кокса в составе шихты огнеупора способствует созданию микропористой структуры материала и образованию связки многофазового состава (Si3N4, <$Ebeta>-сиалон, <$Ebeta>-SiC, AlN), что в целом увеличивает прочность огнеупора. Изделия с добавкой "Carbonxide" в количестве 2,5 % (сверх 100 %) характеризуются следующими показателями физико-химических свойств: массовая доля: SiC - 71,0 %, Siост. - 0,41 %, N - 7,15 %; предел прочности при сжатии - 216,0 Н/мм<^>2, открытая пористость 16,8 %, кажущаяся плотность - 2,58 г/см3, температура деформации под нагрузкой 0,2 Н/мм<^>2 - <$E>>~1700~symbol Р roman C> и соответствуют требованиям технических условий для марки ККНК.
  Повний текст PDF - 6.249 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

Цитованість авторів публікації:
  • Примаченко В.
  • Бабкина Л.
  • Савина Л.
  • Карякина Э.
  • Щербак Л.
  • Тинигин А.

  • Бібліографічний опис для цитування:

    Примаченко В. В. Исследование влияния количества добавки "Carbonxide" на свойства карбидкремниевых огнеупоров на нитридкремнийсодержащей связке после обжига при температуре 1450 °C в среде газообразного азота / В. В. Примаченко, Л. А. Бабкина, Л. К. Савина, Э. Л. Карякина, Л. М. Щербак, А. С. Тинигин // Наукові дослідження з вогнетривів та технічної кераміки. - 2018. - № 118. - С. 34-48. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/vognetryv_2018_118_6.

    Додаткова інформація про автора(ів) публікації:
    (cписок формується автоматично, до списку можуть бути включені персоналії з подібними іменами або однофамільці)
  • Примаченко Володимир Васильович (технічні науки)
  •   Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"
     
    Відділ інформаційно-комунікаційних технологій
    Пам`ятка користувача

    Всі права захищені © Національна бібліотека України імені В. І. Вернадського