CC BY
21
Технические науки — от теории к практике № 10 (58), 2016г_
2. Залесов А.С. Новый метод расчета прочности железобетонных элементов по наклонным сечениям. - В кн.: Расчет и конструирование железобетонных конструкций. - М., 1977.
3. Ильин О.Ф. Образование наклонных трещин. - В кн.: Исследования по бетону и железобетонным конструкциям. - М., Стройиздат, 1974.
4. Маилян Р.Л., Шилов A.B. Нормативные и расчетные сопротивления керамзитофибробетона // Совершенствование расчета, проектирования и изготовления строительных конструкций: Сб. науч. тр. Ростов-на-Дону, 1995 г.
5. Холмянский М.М. Скалывание изгибаемых элементов без поперечной арматуры. - В кн.: Заводская технология сборного железобетона. - М., Стройиздат, 1966.
6. Юшин А.В. Нелинейный анализ двухпролетных железобетонных балок, усиленных композитными материалами по наклонному сечению [Текст] // Доклады 70-й научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников и аспирантов университета: в 3 ч.; СПбГАСУ. - СПб., 2014. - Ч. 1. - С. 45-50.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТРУКТУРНО-ХИМИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ КЕРАМИЧЕСКИХ ОГНЕУПОРОВ С ЦЕЛЬЮ РЕМОНТА ФУТЕРОВОК ТЕПЛОВЫХ АГРЕГАТОВ
Соколова Светлана Владимировна
канд. техн. наук, доц., Самарский государственный университет путей сообщения,
РФ, г. Самара
Ченарева Кристина Олеговна
студент 2 курса,
Самарский государственный университет путей сообщения,
РФ, г. Самара E-mail: [email protected]
Технические науки — от теории к практике _№ 10 (58), 2016г.
THE USE OF STRUCTURAL-CHEMICAL MODIFICATION OF CERAMIC REFRACTORIES FOR REPAIRING THE LINING OF HEATING UNITS
Svetlana Sokolova
cand. Tech. Sci., the senior lecturer the Samara state University of means of communication,
Russia, Samara
Kristina Chenreva
the student the Samara state University of means of communication,
Russia, Samara
АННОТАЦИЯ
При способе ремонта футеровок с использованием структурно-химической модификации керамических огнеупоров происходит образование тугоплавких фосфатов; формируется рабочий защитный слой, обладающий высокой адгезией к ремонтируемой поверхности.
ABSTRACT
In the method of fixing linings using structural and chemical modification of ceramic refractories, the formation of refractory phosphates; work formed a protective layer having high adhesion to the repaired surface.
Ключевые слова: фосфатные связки; ортофосфорная кислота; жаростойкие растворы; высокоглиноземистый шлам; структурно -химическая модификация; шамот; муллит.
Keywords: phosphate binder; phosphoric acid; refractory mortar; high alumina sludge; structural and chemical modification; chamotte; mullite.
Важной задачей является создание и внедрение на производстве ресурсосберегающих технологий для строительства и ремонта футеровок тепловых агрегатов с применением эффективных огнеупорных футеро-вочных материалов, обладающих повышенными эксплуатационными показателями.
Как показывают дилатометрические исследования, проведенные в ЗАО «НИИ Керамзит», коэффициенты термического расширения шамота, пропитанного Н3РО4 и шамотного фосфатного раствора-обмазки, находятся в пределах (7,57-8,63)*10-6 град-1 при температурах 500-9000С. С целью сближения физико-термических показателей образцы из растворов-обмазок испытывали на прочность при сжатии после
^ Сибдк
www.sibac.info
Технические науки — от теории к практике № 10 (58), 2016г_
нагрева. Составы и некоторые свойства растворов представлены в таблицах 1 и 2.
По прочности сцепления фосфатные растворы-обмазки даже при большей толщине склеивания превосходят шамотно-глинистый раствор [1, с. 42]. Это объясняется тем, что ортофосфорная кислота, впитываясь в поверхностные слои шамотного огнеупора, изменяет его фазовый состав в сторону сближения с составом раствора-обмазки. Коэффициенты термического расширения раствора-обмазки и огнеупорной основы (шамота) практически становятся близкими. Это обстоятельство и определяет высокие адгезионные свойства растворов-обмазок и значительно больший срок службы футеровки.
Таблица 1.
Основные физико-термические показатели жаростойких растворов-обмазок
= и % Составы растворов-обмазок, кг/м3 Средняя плотность растворной смеси, кг/м3 Предел прочности при сжатии образцов растворов-обмазок в зависимости от температуры нагрева в 0С - числитель МПа; знаменатель -%
200 (термо обработка) 400 800 1000 1300
1 Алюмохромистый отход (отработанный катализатор ИМ-2201) - 40 Шамотный песок -1080, Н3РО4 (70 %-ой концентрации) - 570 2130 42,4/100 40,0/94 38,0/89,9 36,0/84,9 40,5/95,5
2 Шамотный мергель МШ-36 -460 Шамотный песок -1070, Н3РО4 (70 %-ой концентрации) -570 2100 19,1/100 26,5/134 27,6/145 26,0/136 28,0/147
3 Алюмохромистый отход-230 Шамотный мертель МШ-36 -230 Шамотный песок -1080 Н3РО4 (70 %-ой концентрации) -580 2120 31,7/100 33,4/105,3 34,6/109,1 33,1/104,4 35,5/11,9
Технические науки — от теории к практике _№ 10 (58), 2016г.
Таблица 2.
Термические и адгезионные свойства жаростойких растворов-
обмазок
№ составов Прочность сцепления растворов-обмазок с подложкой из шамота, МПа после нагрева при температуре, 0С Температура деформации под нагрузкой, 0С Термостойкость, водные теплосмены
200 (термо обработка) 400 800 1000 1300 н.р 4 % 40 %
1 5,22 4,81 4,93 5,15 5,44 1240 1310 1390 27
2 2,61 2,49 2,51 2,49 2,64 1210 1300 1380 24
3 3,84 3,79 3,78 3,81 4,07 1220 1310 1390 25
Полученные результаты определения температуры деформации под нагрузкой и термической стойкости образцов растворов-обмазок показывают, что температура применения шамотных фосфатных растворов-обмазок находится в пределах 1300—13100С, что позволяет применять их для ремонтных футеровочных работ во многих тепловых агрегатах. Термостойкость фосфатных растворов-обмазок вполне удовлетворяет повышенным требованиям, предъявляемым к жаростойким бетонам, работающим в условиях попеременного нагрева и охлаждения.
Таким образом, применение такого способа ремонта футеровок с использованием структурно-химической модификации керамических огнеупоров показало следующее:
• происходит химическое взаимодействие Н3РО4 с минералами штучных шамотных огнеупоров с образованием тугоплавких фосфатов;
• образуется контактный переходный слой, компенсирующий термические деформации при нагревании за счет выравнивания коэффициентов термического расширения у шамотной кирпичной основы футеровки и у затвердевшего фосфатного раствора-обмазки;
• формируется рабочий защитный слой на базе затвердевшего фосфатного раствора-обмазки, обладающего высокой адгезией к ремонтируемой поверхности.
Наряду с фосфатными растворами-обмазками, предназначенными для ремонта футеровок тепловых агрегатов с целью уменьшения усадочных деформаций-покрытий разработаны мелкозернистые бетонные огнеупорные набивные массы [2, с. 50]. Огнеупорные набивные массы в отличии от разработанных жаростойких растворов-обмазок имеют ряд специфических различий. Так технологическими особенностями применения огнеупорных набивных масс, предусмотрено
^ Сибдк
www.sibac.info
Технические науки — от теории к практике № 10 (58), 2016г_
их уплотнение при проведении ремонтных работ в печах и других тепловых агрегатов.
Применение фосфатных связующих в составах огнеупорных набивных масс позволяет их использовать и для ремонта футеровок промышленных печей с агрессивными средами.
Список литературы:
1. Хлыстов А.И., Соколова С.В. О службе шамотных огнеупоров в футеровке керамзитообжигательных печей // А.И. Хлыстов, С.В. Соколова. Огнеупоры и техническая керамика. - 2007, № 5. - С. 41-44.
2. Хлыстов А.И., Соколова С.В., Баранова М.Н., Коннов М.В., Широков В.А. Совершенствование технологии применения пропиточно-обмазочных составов и структурно-химической модификации алюмосилиткатных огнеупоров // Огнеупоры и техническая керамика. - 2015. - № 10. - М.: С. 48-55.
