CC BY
12
использованием метода анализа иерархий. // Транспорт: наука, техника, управление. 2015. № 2. С. 21-25.
УДК 621.432.3
Мухаметова Л. Р. старший преподаватель кафедра ЭОП
Казанский государственный энергетический университет
Россия, г. Казань
Mukhametova L.R., c.e.s, senior lecturer Kazan State Power Engineering University
Russia, Kazan ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ МУЛЛИТА В ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫХ И КОРУНДОВЫХ ОГНЕУПОРАХ
Аннотация: В статье будет рассмотрено определения содержания муллита в высокоглиноземистых и корундовых огнеупорах.
Ключевые слова: Излучительная способность, огнеупоры, муллит, корунд, глинозема
DETERMINATIONS OF MULLITE CONTENT IN HIGH-ALKYLINE-RESISTANT AND CORUNDUM FLAGS
Abstract: The article will consider the determination of the content of mullite in high-alumina and corundum refractories.
Keywords: Izluchitelnaya ability, refractories, mullite, corundum, alumina
Высокоглиноземистыми называют огнеупорные изделия, содержащие более 45 % А12О3.
В зависимости от содержания глинозема они подразделяются на: муллитокремнеземистые (силлиманитовые), содержащие 45—62 % А12О3; муллитовые (62—72 % А12О3); муллитокорундовые (72—90 % А12О3) и корундовые (>90 % А12О3).
Огнеупорной основой высокоглиноземистых огнеупоров являются муллит и корунд
Фазовый состав высокоглиноземистых изделий
Огнеупор Основные кристаллические фазы, % Массовая доля стеклофазы, %
муллит корунд
Домуллитовые (или муллитокремнеземистые)... 60 - 85 < 15 35 - 12*
Муллитокорундовые (или корундомуллитовые)... < 90 12 - 6
Корундовые... 3 - 5 < 95 6 - 0
ФОРУМ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ №7(11) 2017
http ://forum-nauka.ru
564
• Снижается с увеличением содержания глинозема
По мере увеличения содержания А12О3 в огнеупорах, содержащих более 45 % А12О3, как правило, улучшаются все механические свойства. Одновременно повышается предельная температура службы.
Огнеупорность высокоглиноземистых огнеупоров зависит от содержания в них глинозема и на 50-80 °С ниже соответствующих температур ликвидус по диаграмме состояния системы А12О3-БЮ2 (рис.6.1). Домуллитовые изделия (45-60 % А12О3) имеют огнеупорность 1750-1820 °С, муллито-корундовые (при 70-95 % А12О3) 1780-1850 °С и корундовые 1900-2000 °С.
Повышение содержания глинозема в высокоглиноземистых изделиях способствует росту их химической устойчивости по отношению к разнообразным агрессивным агентам. Но по отношению к основным шлакам не только высокоглиноземистые, но и корундовые огнеупоры менее устойчивы по сравнению с периклазовыми.
Корундовые огнеупоры являются как бы вершиной прочности в системе А12О3-БЮ2. Большую термостойкость имеют специальные плотные и термостойкие корундовые изделия (крупнокристаллические корундовые зерна) на муллитокорундовой связке.
Анализ данных по интегральной излучательной способности высокоглиноземистых и корундовых огнеупоров показывает, что как и в случае шамотных огнеупоров, происходит сильное уменьшение излучательной способности с ростом температуры. Из данных видно, что в твердом растворе муллита в корунде с увеличением доли корунда излучательная способность высокоглиноземистых и корундовых огнеупоров понижается. Сравнивая данные по излучательной способности муллита МЛС-62 с данными для оксидов кремния и алюминия, можно отметить, что излучательная способность МЛС-62 выше каждого из оксидов.
Для определения содержания муллита в высокоглиноземистых и корундовых огнеупорах, как известно, пользуются правилом фаз (правилом рычага). Например, для корунда МКЦП-82 (содержание А1203=82 %) доля муллита составляет 73 %, а остальные 27 % составляет корунд. Поэтому обосновывать значение излучательной способности высокоглиноземистых огнеупоров, представляющих собой твердые растворы, необходимо по правилу фаз.
Для теоретического определения излучательной способности шамотных, полукислых и каолиновых огнеупоров необходимо знать содержание в них А1203 и БЮ2 (в % по массе) и излучательную способность муллита, А1203 и БЮ2 в зависимости от температуры. Затем согласно правилу фаз по диаграмме А1203 - БЮ2 определяется содержание муллита (3А1203-28102) и второй фазы: кристобалита БЮ2 или корунда А1203.
Выражение для интегральной излучательной способности шамотных, полукислых и каолиновых огнеупоров системы А1203 - БЮ2 может быть записано в виде:
для домуллитовых огнеупоров (Al2O3 < 72 %): е мул+ кр = т муле мул + т крекр, (1)
для муллитокорундовых огнеупоров (Al2O3 > 72 %): е мул+ кор = т муле мул + т корекор, (2)
где емул, екр, екор - соответственно интегральные излучательные способности муллита, кристобалита и корунда; т мул, т кр, т кор -массовые доли муллита кристобалита и корунда в составе огнеупора.
В области температур Т = 600.. .2000 К экспериментальные значения интегральной излучательной способности можно аппроксимировать уравнениями: для муллита МКС-72 емул= 26,186Т-0,555 (достоверность аппроксимации R2=0,9738), для корунда КЛ-1,3 екор = 5,6674Т-0,3664 (достоверность аппроксимации R2=0,9827) (рис. 1).
0,9 т
0,8 -0,7 -0,6 -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 -0
0
е = 26,186T"0,555
Я2 = 0,9738
ц.__
= 5,6674Т-0,36 Я2 = 0,9827 64
е
Т, К
500
1000
О МКС-72 □ Корунд КЛ-1,3
1500
2000
Рис.1 Аппроксимация данных по излучательной способности муллита МКС-72 и корунда КЛ-1,3
На рис. 2 представлены экспериментальные и расчетные, по формуле (2) (с использованием аппроксимирующих уравнений), данные по излучательной способности е для муллитокорунда МКЦП-82 (содержание Al2O3=82 %).
0,8 0,6
0,4 0,2 0
XI |—|
^—9—^ 1
Т, К
500
1000
1500
2000
2500
Эксперимент МКЦП-82
Расчет по формуле 2
0
Рис.2 Интегральная излучательная способность муллитокорунда
МКЦП-82
Содержание муллита в МКЦП-82, согласно диаграмме системы Al2O3 - SiO2 , составляет 64 % по массе, корунда - 36 %.
Смещение максимума излучения в сторону коротких длин волн 2...4 мкм, в которой спектральная излучательная способность корундовых огнеупоров невысока, является основной причиной снижения интегральной излучательной способности огнеупоров с ростом температуры. Повышение спектральной излучательной способности корундовых огнеупоров в области длин волн 2.4 мкм с ростом температуры от 700 до 1400 К составляет в среднем 50 %, в то время, как излучательная способность при переходе из длинноволновой области спектра 6.10 мкм в коротковолновую 2.4 мкм падает в 3 раза.
Использованные источники:
5. Мисбахов Р.Ш., Мизонов В.Е. Ячеечная модель фазового перехода в сферической капле при охлаждении. // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2015. Т. 58. № 8. С. 71-74.
6. Лаптев А.Г., Мисбахов Р.Ш., Лаптева Е.А. Численное моделирование массопереноса в жидкой фазе барботажного слоя термического деаэратора. // Теплоэнергетика. 2015. № 12. С. 76.
УДК 621.432.3
Мухаметова Л. Р. старший преподаватель кафедра ЭОП
Казанский государственный энергетический университет
Россия, г. Казань
Mukhametova L.R., c.e.s, senior lecturer Kazan State Power Engineering University
Russia, Kazan
ПЕРИКЛАЗОВЫЙ ОГНЕУПОР
Аннотация: В статье рассматривается периклазовый огнеупор.
Ключевые слова: минералогический состав, монтичеллит, форстерит, магнезиоферрит, огнеупоры, периклаз
PERECLASE REFRACTORY
Abstract: Periclase refractory is considered in the article.
Keywords: mineralogical composition, monticellite, forsterite, magnesioferrite, refractories, periclase
Периклазовыми (магнезитовыми) называют огнеупоры, содержащие не менее 85 % оксида магния.
Огнеупорной основой периклазовых материалов служит периклаз MgO. Главные примеси (CaO, SiO2, Fe2O3), содержащиеся в сырье, связаны в монтичеллит, форстерит и магнезиоферрит, из которых первые два образуют твердый раствор и являются по отношению к периклазу связующим минералом.
Последний распылен во всей массе кристаллов периклаза, образует с
ФОРУМ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ №7(11) 2017
http ://forum-nauka.ru
567
