Национальная металлургическая академия Украины
Циркон – це перспективний вогнетривкий конструкційний матеріал, який відрізняється низьким тепловим розширенням, низькою теплопровідністю, високим опором корозії у розплавах стекол і різних металів. Але він має суттєвий недолік – схильність до термічного розкладання на складові оксиди ZrO2 і SiO2. Наявність домішок у природній сировині за певних умов значною мірою впливає на процес термічної дисоціації циркону і склад продуктів дисоціації.
Метою досліджень було встановлення впливу MgO - вміщуючих домішок на високотемпературний стан цирконового концентрату і визначення його фазового складу після випалу в певному температурному інтервалі. В якості вихідної сировини використовували цирконовий концентрат природної зернистості і додатково додрібнений матеріал
(фр. < 0,09 мм). В якості MgO−вміщуючого компоненту досліджували як природні матеріали, так і техногенні продукти, що дозволяло регулювати хімічну активність оксиду магнію.
Визначення вогнетривкості досліджуваних складів дозволило зробити висновок щодо зниження цього показника при вмісті в зразках до 10% добавок магнезіального компоненту незалежно від його хімічної природи. Вплив присутності MgO на термічне розкладання циркону визначався за декількома характеристиками: за зміною питомої маси зразків, за хімічним аналізом і рентгеноструктурними характеристиками. Доведено, що зміна фазового складу досліджуваних зразків супроводжується різким зниженням питомої маси, зменшенням вмісту ZrSiO4 і появою двох нових кристалічних фаз – кристобаліту і кубічного діоксиду цирконію, який являє собою твердий розчин добавки у ZrО2.
ЗБАЛАНСОВАНІ ВИДИ ВУГЛЕЦЬВМІЩУЮЧИХ ВОГНЕТРИВІВ
ДЛЯ ФУТЕРОВКИ ВЕРХНЬОЇ БУДОВИ LD КОНВЕРТОРІВ
Сєдова Д.Є., Сорока І.О., керівник доц. Іващенко Л.В.
Національна металургійна академія України
Ступінь зношення периклазовуглецевих вогнетривів визначається певною ділянкою футеровки конвертора під впливом різних руйнуючих факторів.
На ділянці завантаження шихти (горловина конвертора) іде інтенсивний абразивний знос під дією скрапу і рідкого чавуну; на руйнування футеровки верхнього конуса суттєвий вплив чинить атмосферний кисень і компоненти ванни розплаву (бризки і налипання металу, шлаку в результаті їх викидів і різкі термічні удари).
Враховуючи умови служби, можна зробити висновок, що для верхньої будови кисневого конвертора необхідно використовувати вироби з високою міцністю, щільністю, низькою пористістю, високою термостійкістю і шлакостійкістю. Поєднання таких властивостей завжди утруднено, завдяки наявності вуглецю, який знижує структурні показники.
Розроблені і запропоновані технологічні заходи для створення, насамперед, міцної структури з дрібними порами, низькою пористістю і високою щільністю. Це використання особливо якісного і щільного периклазового наповнювача, кускових і пиловидних відходів виробництва електротехнічного периклазу, формування структури з дрібними порами за рахунок дрібнозернистого наповнювача фр. < 2 мм, а також вміст вуглецю не більше 10%.
Оптимальне використання вуглецевих матеріалів: графіту, пекового коксу, бітуму, графітових відходів сприяє підвищенню термостійкості і хімічної стійкості, зменшує проникнення кисню, газів, шлаку, металу, тим самим підвищуючи стійкість до ерозії і корозії.
Розробка компромісних, збалансованих за властивостями нових видів периклазовуглецевих вогнетривів демонструє високу міцність у поєднанні з високою термостійкістю.
дослідження властивостей в’яжучих композицій
автоклавного твердіння з використанням
відходів металургійного комплексу
Усс О.І., керівник Фоменко Г.В.
ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет»
Однією з пріоритетних проблем для силікатної промисловості є розробка ресурсо- та енергозберігаючих технологій у виробництві в’яжучих автоклавного твердіння. При цьому одночасно вирішуються техніко-економічні та екологічні завдання.
Науково-дослідна робота спрямована на дослідження використання відходів електротермічних виробництв, тобто – пилу сухого газоочищення виробництва феросиліцію (ПГВФ) і полідисперсного пилу від виплавки нормального електрокорунду (ПВНЕ) в якості компонентів сировинних силікатних сумішей.
Ефективність використання ПГВФ та ПВНЕ оцінювалася за зміною співвідношення компонентів сировинної суміші. Добавки додавали до силікатної маси у кількості від 2,5 до 15,5%, які вводили у готову силікатну масу понад 100% після процесу гасіння перед останнім перемішуванням і пресуванням сирцю.
Порівняння якості контрольних і дослідних зразків показало, що марка виробів зростає від 150 до 250. Представлений коефіцієнт пом’якшення демонструє повільну водостійкість, а водопоглинення виробів відповідає вимогам стандарту і становить більш 6,5 %.
Найбільш ефективним є використання ПГВФ і ПВНЕ у кількості 13,0%, що дозволить скоротити витрати сировинних ресурсів, знизити собівартість кінцевої продукції та запобігти забрудненню навколишнього середовища.
Периклазовуглецеві вогнетриви для навколофурменної зони днища ОВМ кисневих конверторів
Теверіадська П.С., керівник доц. Іващенко Л.В.
Національна металургійна академія України
Розширення асортименту металу і інтенсифікація процесу конверторного виробництва сталі привели до розробки процесу конвертування з донною продувкою.
Умови служби вогнетривів в конверторі з донною продувкою і продувкою зверху помітно різняться. При донній продувці зона найбільшого прогріву зміщена до днища, ванна перемішується більш активно турбулентними потоками рідкої сталі, в той час як температура в горловині і циліндричній частині конвертора нижча. Найбільш вразливим місцем являється днище, його навколофурменна зона, де спостерігається найбільший знос до 1,0-1,2 мм за плавку за рахунок корозії та різкого термоудару.
Оптимальна стійкість конвертора досягається вибором виду вогнетриву для кожної зони футеровки. Вироби для робочого шару днища повинні мати низьку здатність до заростання, а у випадку з донною продувкою запобігати утворенню «кратеру» навколофурменної зони і вириванню фурменних блоків.
Уникненню цих проблем можна досягти запропонованими технологічними заходами щодо розробки і впровадження периклазовуглецевих вогнетривів на плавленому периклазі фр. 3-1, 1-0 і < 0,063 мм з вмістом MgO не < 97%; кристалічного графіту з вмістом вуглецю не < 91%; високотемпературного пеку з температурою розм’якшування 2300С і коксовим залишком 70%. Помітна стійкість до вигоряння була забезпечена використанням в якості антиоксиданта металічного алюмінію.
Сполучення високої термостійкості, вогнетривкості і стійкості до корозії забезпечується за рахунок вуглецю і інертного плавленого заповнювача.