CC BY
2
УДК 621.432.3
Багаутдинов И.З. инженер научно-исслед. лаборатории «ФХПЭ» Казанский государственный энергетический университет
Россия, г. Казань ИЗЛУЧАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ ПЕРИКЛАЗОВЫХ
ОГНЕУПОРОВ
Аннотация: В статье рассматривается излучательная способность периклазовых огнеупоров.
Ключевые слова: периклаз, кристобалита, корунда, извести, магнезита МП-91
Bagaytdinov I.Z., engineer laboratory "FHPE" Kazan State Power Engineering University
Russia, Kazan EMISSIVITY MAGNESIA REFRACTORIES
Annotation: The article deals with the emissivity of periclase 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 в магнезита МП-91 от температуры Т аппроксимирована степенным уравнением в =1,3964Т-0,1481 с достоверностью Я2 = 0,9955.
0,6 0,5 0,4 со 0,3 0,2 0,1 0
0
в = 1,3964Т01481 Я2 = 0,9955
ж Магнезит МП-91
Т, К
500
1000
1500
2000
2500
Рис. 1 Аппроксимация зависимости излучательной способности е от температуры Т степенным уравнением
Для диаграммы состояния системы MgО-SiO2 (фостеритовые огнеупоры) характерными эвтектиками являются 2Mg0•Si02 (при содержании SiO2 =40 %) и MgО•SiO2 (при содержании SiO2 =60 %) (рис. 7.3).
Для диаграммы состояния системы Mg0-Al203 (шпинельные огнеупоры) эвтектика представляет собой шпинель Mg0•Al203 (при
содержании A12O3 = 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-A12O3 интегральная излучательная способность может быть выражена для: доэвтектических огнеупоров:
в пер+ эвт = m перс пер + m эвтв эвт, (1)
заэвтектических огнеупоров:
в эвт+ комп = m эвтв эвт + m комп в комп, (2)
где в пер, в эвт, в 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 в 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 в^ в области длин волн 2.5 мкм. При росте температуры с 700 К до 1400 К повышение спектральной излучательной способности в^ 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.
9. Гуреев В.М., Ермаков А.М., Мисбахов Р.Ш., Москаленко Н.И. Численное моделирование кожухотрубного теплообменного аппарата с кольцевыми и полукольцевыми выемками. // Промышленная энергетика. 2014. № 11. С. 1316.
10. Логачёва А.Г., Вафин Ш.И., Мисбахов Р.Ш., Гуреев В.М. Влияние количества фаз статора на нагрев электродвигателя. // Электро. Электротехника, электроэнергетика, электротехническая промышленность. 2014. № 3. С. 28-32.
УДК 621.432.3
Багаутдинов И.З. инженер научно-исслед. лаборатории «ФХПЭ» Казанский государственный энергетический университет
Россия, г. Казань
ИЗЛУЧАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ ПЕРИКЛАЗОХРОМИТОВЫХ И ХРОМОПЕРИКЛАЗОВЫХ ОГНЕУПОРОВ
Аннотация: В статье рассматривается излучателъная способность периклазохромитовых и хромопериклазовых огнеупоров.
Ключевые слова: Периклазохромитовые, хромопериклазовые огнеупоры, периклазом, температура
Bagaytdinov I.Z., engineer laboratory "FHPE" Kazan State Power Engineering University
Russia, Kazan
EMISSIVITY PERICLASE HROMOPERIKLAZOVYH AND
REFRACTORIES
Annotation: The article deals with the emissivity of periclase and hromoperiklazovyh refractories.
Keywords: periclase, hromoperiklazovye refractories, periclase, temperature
Периклазохромитовые и хромопериклазовые огнеупоры иначе еще называются шпинелидными огнеупорами. В периклазохромитовых
