CC BY
8
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
ним при высоких температурах твердый раствор и влияет на природу периклазовых изделий, поскольку изменяет состав и свойства основной фазы - кристаллов периклаза. В соотношении Ca0/Si02 присутствует свободная известь.
Периклазовые огнеупорные материалы делят на штучные изделия и порошки. Главный вид штучных - это простые изделия, используемые для кладки разных печей, футеровка которых контактирует с расплавами металлов и основных шлаков.
Периклазовые порошки служат материалом для устройства подин металлургических печей и торкретирования, а также сырьем для производства периклазсодержащих изделий.
Сырьем для производства периклазовых огнеупоров служит горная порода магнезит.
Магнезит (горная порода) состоит исключительно из кристаллического минерала - магнезита MgCO3. Чистый минерал магнезит содержит 47,6 % MgO и 52,4 % СО2, распространен чаще в виде крупнозернистых агрегатов. Магнезит образует непрерывный ряд твердых растворов с сидеритом МgFe(СО3)2. При содержании в магнезите > 30 % сидерита минерал называют брейнеритом. С кальцитом СаСОЗ магнезит образует двойное соединение - доломит СаСОЗ •MgCO3.
В производстве магнезиальных огнеупоров при выборе спекающих добавок предпочтение отдают материалам, которые с периклазом не увеличивают количество расплава в обжиге.
Для твердофазного спекания рекомендуют использовать добавки, ускоряющие и понижающие температуру спекания. Механизм действия таких добавок заключается в образовании дефектных твердых растворов со спекаемым материалом, вследствие чего происходит «разрыхление» кристаллической решетки с увеличением поверхностной энергии.
Свойства периклазовых изделий еще больше зависят от количества силикатной связки, которая в свою очередь определяется содержанием диоксида кремния. Приводимые ниже диаграммы состояния MgO с другими оксидами позволяют в первом приближении решать вопросы о минералогическом составе периклазовых изделий.
В окислительной атмосфере MgO и Fe2O3 образуют магнезиоферрит MgO- Fe2O3 (рис.1). Периклаз и магнезиоферрит при высоких температурах взаимно растворимы. С понижением температуры растворимость уменьшается (рис.1).
Добавка оксида железа к оксиду магния в этом случае ускоряет спекание и рекристаллизацию периклаза. Из диаграммы (1) становится понятным, почему оксид магния оказывается столь стойким к действию на него оксидов железа.
В системе MgO - Al203 - SiО2 наиболее легкоплавкая эвтектика, содержащая 20,3 % MgO; 18,3 % Al203; 61,4% SiО2, плавится при 1355 °С. Поэтому периклазовые изделия при высоких температурах не могут работать
в контакте с алюмосиликатными, в том числе и шамотными изделиями.
Рис. 1. Диаграмма состояния системы MgO - Бе203
В системе MgO-CaO-SiO2 наиболее легкоплавкая эвтектика состава 8,0 % MgO; 61,4 % SiO2; 30,6 % СаО плавится при 1320 °С. В этой системе имеется четыре тройных соединения: диопсид CaO-MgO-2 SiO2, монтичеллит CaO-MgO-SiO2, мервинит 3CaO-MgO-2 SiO2 и окерманит 2CaO-MgO-SiO2 .
Эти соединения неогнеупорны, чем объясняется резко отрицательное влияние на качество периклазовых изделий одновременного присутствия оксидов кальция и кремнезема.
Периклазовые изделия изготовляют, как правило, из сравнительно тонкозернистых масс, а вязкость образующихся при обжиге расплавов значительно меньше, чем в шамотных или динасовых огнеупорах. Можно допустить, что при обжиге химические реакции протекают до конца, и достигается полное фазовое равновесие.
Термостойкость периклазовых изделий повышается при введении в шихту технического глинозема (5-8%).
При взаимодействии глинозема с периклазом образуется шпинель MgO-Al203. Такие изделия называют периклазовыми на шпинельной связке. С глиноземом и периклазом благородная шпинель образует твердые растворы широкого состава. Шпинель, как и периклаз, имеет высокую температуру плавления (2105 °С).
Использованные источники:
10.Мисбахов Р.Ш., Мизонов В.Е. Моделирование кинетики застывания жидкой капли при охлаждении. // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ. - 2016.- №6 (76). - С. 72-74.
11.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.
12.Misbakhov R.Sh., Moskalenko N.I., Gureev V.M., Ermakov A.M. Heat transfer intensifiers efficiency research by numerical methods. // Life Science Journal. - 2015. - Т. 12. № 1S. - С. 9-14.
13.Misbakhov R.Sh., Moskalenko N.I., Gureev V.M., Ermakov A.M. Heat transfer intensifiers efficiency research by numericak methods. // Life Science Journal. 2015. Т. 12. № 1S. С. 9-14.
14.Гибадуллин Р.Р., Цветков А.Н., Мисбахов Р.Ш., Денисова Н.В. Разработка испытательного стенда для электрических машин возвратно-поступательного действия, работающих в тяжелых условиях. // В сборнике: ЭНЕРГЕТИКА И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА Сборник материалов I всероссийской научно-практической конференции. 2014. С. 37.
15.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.
16.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.
17.Сафин А.Р., Мисбахов Р.Ш., Гуреев В.М. Обоснование рациональной схемы управления тяговым электроприводом трамвая на основе разработки имитационной модели. // Электроника и электрооборудование транспорта. 2014. № 3. С. 19-22.
18.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.
УДК 621.791
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
КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ
МАТРИЦЕЙ
Аннотация: В данной статье рассмотрен принцип изготовления композиционных материалов с металлической матрицей.
Ключевые слова: композиционный армированный материал, сварка взрывом, интерметаллид, термическая обработка, прочность.
COMPOSITE MATERIALS WITH METALLIC MATRIX
Abstract: In this paper, the principle of manufacturing composite materials with a metal matrix is considered.
Keywords: fiber-reinforced composite material, explosion welding, intermetallic compound, heat treatment, strength.
В настоящее время в широком спектре отраслей производств используются композиционные материалы с металлической матрицей, армированные металлическими и неметаллическими волокнами, основным недостатком которых является низкая технологичность при формировании изделий и анизотропность механических свойств.
Задачей исследований являлась разработка нового способа изготовления изотропных по механическим свойствам металлических композиционных материалов на основе титана и алюминия сваркой взрывом. Исследования выполнялись за счет средств гранта Российского научного фонда (соглашение № 14-19-00251 от 26 июня 2014 года). В основу разработки новых металлических композиционных материалов положен принцип синтеза интерметаллического слоя заданного состава и толщины на
