CC BY
5
УДК 621.432.3
Ахметова В.Н., к. э. н.
доцент кафедра ЭОП
Казанский государственный энергетический университет
Россия, г. Казань
Ahmetova V.N., c.e.s, associate professor Kazan State Power Engineering University
Russia, Kazan
ИССЛЕДОВАННЫХ ОБРАЗЦОВ ПЕРИКЛАЗОВЫХ ОГНЕУПОРОВ
Аннотация: В статье рассматривается исследованных образцов периклазовых огнеупоров.
Ключевые слова: периклаз, кристобалита, корунда, извести, магнезита МП-91
RESEARCHED SAMPLES OF PERICLASTIC REFRACTORIES
Abstract: The article examines the samples studiedPericlase refractories. Keywords: periclase, cristobalite, corundum, lime, magnesite MP-91
Исходные характеристики исследованных образцов периклазовых огнеупоров приведены в табл.1
Таблица 1
Исходные характеристики исследованных образцов периклазовых огнеупоров
№ п/п Наименование огнеупора (ГОСТ или ТУ) Содержание компонентов (% по массе), плотность р (г/см3), Ra (мкм), Sm (мм) Место отбора образца
1 Магнезит МП-91 MgO=91; Ra = 17, Sm = 0,72 Всесоюзный институт огнеупоров
2 Магнезит ПБС-88 MgO=88; р=2,55; Ra = 21, Sm = 0,6 Запорожский огнеупорный завод
3 Магнезит (ГОСТ 4689-74) MgO=34,53; SiO2=24,42; Al2O3=15,6;Fe2O3=5,23; ZnO=2,07;CaO=2,03; K2O=0,6; Ra = 0,4, Sm = 0,1 Саткинский огнеупорный комбинат
4 Доломит MgO=25,3; CaO=24,67; SiO2=8,68; Fe2O3=7,49; ZnO=4,86; K2O=4,0; Al2O3=3,41; Ra = 23, Sm = 0,78 Челябинский металлургический комбинат
Химической основой периклазовых огнеупоров является оксид магния (не менее 85 % по массе), содержащийся в периклазовых огнеупорах в виде периклаза. Периклаз - это самостоятельная фаза, представляющая собой твердый раствор MgО с легкоплавкими эвтектиками на основе SiO2, Al2O3, CaO, Fe2O3
Оксиды SiO2, Al2O3, CaO содержатся в составе периклазовых огнеупоров соответственно в виде кристобалита, корунда, извести. Кроме этого, в периклазовых огнеупорах могут присутствовать эвтектики: муллит, форстерит. Излучательная способность кристобалита, корунда и муллита исследована в настоящей работе в предыдущей главе.
Сравнение данных по интегральной излучательной способности магнезита МП-91 (MgО= 91 %) (табл. 1) с данными для чистого оксида магния при 1000 К, показывает, что оксид магния в виде фазы периклаза имеет излучательную способность выше на 19 % по сравнению с чистым MgО. Следовательно, при рассмотрении излучательной способности периклазовых огнеупоров количественное содержание твердого раствора MgО является определяющим. В пределах погрешности опытов можно принять: излучательная способность магнезита МП-91 равна излучательной способности периклаза.
На рис. 1 зависимость излучательной способности г магнезита МП-91 от температуры Т аппроксимирована степенным уравнением г =1,3964Т-0,1481 с достоверностью R2 = 0,9955.
0,6 0,5 0,4 со 0,3 0,2 0,1 0
0
г = 1,3964Г0,1481 R2 = 0,9955
Ж Магнезит МП-91
Т, К
500
1000
1500
2000
2500
Рис. 1 Аппроксимация зависимости излучательной способности e от температуры Т степенным уравнением
Для диаграммы состояния системы Mg0-Si02 (фостеритовые огнеупоры) характерными эвтектиками являются 2Mg0•Si02 (при содержании SiO2 =40 %) и Mg0•Si02 (при содержании SiO2 =60 %) (рис. 7.3).
Для диаграммы состояния системы MgO-Al2O3 (шпинельные огнеупоры) эвтектика представляет собой шпинель MgO-Al2O3 (при содержании Al2O3 = 70...74 %) (рис. 1).
Для диаграммы состояния системы MgO-CaO (периклазоизвестковые огнеупоры), как отмечено в предыдущей главе, бинарных химических соединений нет. При содержании в системе MgO - CaO оксида кальция от 2 до 98 % образуются твердые растворы (рис. 1).
Следовательно, для двухкомпонентных систем MgO-SiO2, MgO-Al2O3 интегральная излучательная способность может быть выражена для: доэвтектических огнеупоров:
s пер+ эвт = m пере пер + m эвте эвт, (1)
заэвтектических огнеупоров:
s эвт+ комп = m эвте эвт + m комп s комп, (2)
где s пер, s эвт, s комп - соответственно излучательные способности периклаза, эвтектики и второго компонента; m пер, m эвт, m комп -массовые доли периклаза, эвтектики и второго компонента в составе огнеупора.
Для использования на практике формул (1) и (2) необходимы данные по излучательной способности эвтектик s эвт.
Влияние температуры на спектральную излучательную способность периклазовых огнеупоров незначительно и сказывается, в основном, в области длин волн 2.5 мкм. С ростом температуры Т происходит увеличение спектральной излучательной способности sA, в области длин волн 2.5 мкм. При росте температуры с 700 К до 1400 К повышение спектральной излучательной способности sA, составляет в среднем 20 %.
Использованные источники:
1. Сафин А.Р., Мисбахов Р.Ш., Гуреев В.М. Обоснование рационального размещения трансформаторных подстанций в системе электроснабжения.// Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2014. № 7. С. 6168.
2. Гуреев В.М., Мисбахов Р.Ш., Гумеров И.Ф. Улучшение экологических и экономических характеристик газопоршневого двигателя камаз 820.20.200 в составе электросиловой установки АП100С-Т400-1Р. // Энергетика Татарстана. 2009. № 2. С. 26-30.
3. Мисбахов Р.Ш., Мизонов В.Е. Моделирование теплопроводности в составной области с фазовыми переходами. // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2015. № 4. С. 39-43.
4. Шуина Е.А., Мизонов В.Е., Мисбахов Р.Ш. Влияние поперечной неоднородности потока газа на кривую разделения гравитационного классификатора. // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2015. № 5. С. 60-63.
5. Safin A.R., Ivshin I.V., Kopylov A.M., Misbakhov R.S., Tsvetkov A.N. Selection and justification of design parameters for reversible reciprocating electric machine. // International Journal of Applied Engineering Research. 2015.
Т. 10. № 12. С. 31427-31440.
6. Kopylov A.M., Ivshin I.V., Safin A.R., Misbakhov R.S., Gibadullin R.R. Assessment, calculation and choice of design data for reversible reciprocating electric machine. // International Journal of Applied Engineering Research. 2015. Т. 10. № 12. С. 31449-31462.
7. Москаленко Н.И., Мисбахов Р.Ш., Ермаков А.М., Гуреев В.М. Моделирование процессов теплообмена и гидродинамики в кожухотрубном теплообменном аппарате. // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2014. № 11-12. С. 75-80.
8. Мисбахов Р.Ш., Москаленко Н.И., Ермаков А.М., Гуреев В.М. Интенсификация теплообмена в теплообменном аппарате с помощью луночных интенсификаторов. // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2014. № 9-10. С. 31-37.
УДК 621.432.3
Ахметова В.Н., к. э. н.
доцент кафедра ЭОП
Казанский государственный энергетический университет
Россия, г. Казань
Ahmetova V.N., c.e.s, associate professor Kazan State Power Engineering University
Russia, Kazan
МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ КАОЛИНОВЫХ ОГНЕУПОРОВ
Аннотация: В данной статье рассматривается минералогический состав каолиновых огнеупоров.
Ключевые слова: Огнеупоры, шамота, легкоплавкие эвтектики, глинозема
MINERALOGICAL COMPOSITION OF KAALIN REFRACTORIES
Annotation: The mineralogical composition of kaolin refractories is considered in this article.
Keywords: Refractory materials, fireclay, low-melting eutectic of alumina В диаграмме состояния системы Al203 - SiO2 имеется большое сходство по исходному минералогическому составу между шамотными, полукислыми и каолиновыми огнеупорными составами. Признаком принадлежности огнеупорного состава к классу шамота является содержание Al203, составляющее от 28 до 45 %.
Для производства шамота могут быть использованы любая огнеупорная глина и каолин. Так как единственной твердой устойчивой фазой в диаграмме состояния системы Al203 - SiO2 является муллит 3Al203-2Si02, излучательная способность должна соотноситься к содержанию этой фазы в составе огнеупора. Муллит содержит 72 % Al203 и
