CC BY
47
С lb б X № в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. Na 6 (111)
ных выше значений. В целом, содержание модифицирующих сетку стекла оксидов около 60 масс. % позволит получить покрытия с требуемым ТКЛР.
В серии экспериментальных стеклоэмалей изменяли соотношение СаО/ВаО (мол.%) от 0,3 до 1,8 путем взаимного замещения оксида кальция на оксид бария. Полученные образцы стекловидных материалов были исследованы на предмет их пригодности для использования в качестве диэлектрического барьера.
По результатам проведенных экспериментов можно сказать, что наиболее оптимальное значение СаО/ВаО находится в интервале 0,3-0,7. Дальнейшее увеличение этого отношения ведет за собой кристаллизацию стекло-эмалей. Основные характеристики синтезированных стеклоэмалей представлены в таблице. (Измерения диэлектрических свойств проведены на частоте 1 кГц).
Табл. Характеристики синтезированных стеклоэмалей
а-10" , град-1 8 tg5 Т °С i нанесения. •> ^
125-140 9-12,5 0,001-0,003 840
По сравнению со стеклоэмалевыми покрытиями, разработанными для данной области ранее, представленные стеклоэмали превалируют по свойствам и являются перспективными для применения в качестве диэлектрического барьера, устойчивого в условиях высокого напряжения и ионизирующих излучений.
УДК 666.963.4:666.973
А.В. Ронов, А.В. Бабаева, B.C. Шибакова, И.Н. Тихомирова
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ЦЕМЕНТ НА ОСНОВЕ СИЛИКАТНЫХ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
It is established that on the basis of the granulated domain slags Kosogorodsky metallurgical factory it is possible to receive slag-alkaline cement. In preliminary tests as the alkaline activator soda technical was used.
Установлено, что на базе гранулированных доменных шлаков Косогород-ского металлургического завода можно получить шлакощелочной цемент. В предварительных испытаниях в качестве щелочного активатора использовалась сода техническая.
Существует великое разнообразие вторичных сырьевых ресурсов -многотоннажных отходов промышленности, по химическому и минералогическому составу подчас не уступающих сырью, добываемому из недр
С 1Ь 6 X № в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. № 6 (111)
земли, а иногда превосходящих по технологическим характеристикам. Поэтому требуется высококвалифицированный подход к применению инструментальных средств анализа, обеспечивающий должное качество аналитической оценки и эффективное использование этих ресурсов в материаловедении.
Использование отходов промышленности нашло широкое применение в производстве вяжущих материалов не только как искусственных минеральных добавок, но и в виде основных компонентов. Цементы, полученные на основе исключительно побочных продуктов и отходов промышленности позволяют решить проблему дефицита материальных и энергетических ресурсов, что уже относит их к высокоэффективным материалам. Одним из видов таких вяжущих материалов являются шлакощелочные (ТТТТЦ) цементы, основными компонентами которых могут быть шлаки металлургических производств, электротермофосфорные шлаки, золы уноса [1], и другие си л икатсо держащие отходы.
В настоящее время в РХТУ им. Д.И. Менделеева ведутся научно-исследовательские работы в направлении эффективного использования вторичных ресурсов, в том числе и металлургической промышленности.
Задача настоящей работы - исследование возможности получения ТТТТЦ цемента на основе гранулированных доменных шлаков металлургических предприятий в виде сухих смесей.
В качестве основного сырьевого материала использовали доменные гранулированные шлаки Косогородского металлургического завода Тульской области (ТКМЗ), химический состав которого представлен в таблице.
Табл. Химический состав доменного гранулированного шлака ТКМЗ Косая Гора, масс.%.
БЮг МпО СаО мео А120з тю2
38,25 0,23 44,50 7,64 8,05 0,23
По нормативным модульным показателям (М0= 1,123, Ма= 0,21 и Кк= 1,56) доменный гранулированный шлак ТКМЗ Косая Гора является основным и малоактивным [2,3]. (Для оценки гидравлической и химической активности шлаков в нормативных документах применяются характеристики такие как модуль основности - М0, модуль активности - Ма и коэффициент качества - Кк).
Подготовка сырьевого компонента заключалась в предварительном сухом помоле в шаровой фарфоровой мельнице до удельной поверхности не выше 300г/см2. Удельную поверхность молотого шлака и сухой смеси ТТТТЦ цемента определяли на приборе ПСХ-2. На основе предварительных исследований был выбран химический способ активации вяжущих свойств шлака, а в качестве активатора использовалась сода техническая. Смешивание компонентов осуществлялось при совместном сухом помоле до удельной поверхности не превышающей З50г/см3.
9
С Яг в X № в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. N0 6(111)
Исследования проводились на образцах-балочках размером 1x1x3см. Приготовленную сухую смесь затворяли водой до нормальной густоты. Полученные образцы твердели в течении 28 суток в воздушно-влажных условиях (ВВУ) и, после предварительного схватывания образцов, они подвергались тепловлажностной обработке (ТВО) по режиму 3-6-3 часов при температуре не выше 95°С, с последующим твердением в ВВУ.
я 65
с
60
01
- 55
я
£ и 50
я
I 5 45
н
и о 40
X
с 35
а
с
ч 30
и
К 25
с
20
» ТВО - в- -ВВУ а
/ \ ч
) / N >
/
/ /
/ .
{/
г > У У
6 7 8 9 10 Содержание ^а2СОЗ,%
Рис. 1. Зависимость прочности при сжатии от содержания активной добавки соды и условий твердения в 28 суточном возрасте образцов ШЩ камня
ю
г -
п 5 я I
5 н и
0
1
г
о
6
с
ч а
ч «
а
К
10
9 -
—•—1В0 — в- - ВВУ
/
/ / у{ У
✓ У У 4,1 N ^ у' У *
у у Г
2 3-15
б 7
9 10
Содержание >'а2СОЗ,%
Рис. 2. Зависимость прочности на изгиб от содержания активной добавки соды и условий твердения в 28 суточном возрасте образцов ШЩ камня
Испытания образцов на прочность проводились в возрасте 28 суток твердения камня.
С 1Ь 6 X № в химии и химической технологии. Том XXIV. 2010. № 6 (111)
В ходе работы было установлено, что на базе гранулированного доменного шлака Косогородского металлургического завода, можно получить ТТТТЦ цемент с прочностью при сжатии не менее 25МПа и на изгиб, соответственно, не менее 5,5 МПа (рис.1, 2).
На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы. Установлено, что данному виду ТТТТЦ цемента показаны воздушно-влажные условия твердения. Оптимальным содержанием добавки соды технической будет ~ 6,5%. Сроки схватывания ТТТТЦВ в целом укладываются в стандартные технологические пределы: начало схватывания не раннее 30 минут, конец схватывания не позднее 3-х часов. Прочностные характеристики образцов ТТТТЦ камня составили на сжатие не менее 60 МПа и на изгиб не менее 6 МПа.
Полученные экспериментальные результаты удовлетворяют поставленной задаче и позволяют рекомендовать ТТТТЦ цемент на основе доменного гранулированного шлака Косогородского металлургического завода для использований в производстве вяжущих строительных материалов.
Библиографические ссылки
1. Сулименко Л.М. Технология минеральных вяжущих материалов и изделий на их основе/ Л.М.Сулименко. М.: Высшая школа, 2000. С. 14.
2. Будников П.Я. Гранулированные доменные шлаки и шлаковые цементы/П.Я. Будников, И.Л. Значко-Яворский. М.: Стройиздат, 1953. С. 19.
3. Глуховский В.Д.Шлакощелочные цементы и бетоны/ В.Д. Глуховский, В.А. Пахомов. Киев: Будивельник, 1978. 60с.
УДК 691.600
Е.А. Яценко, В.А. Рытченкова, А.С. Косарев, И.С. Грушко
Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт), Новочеркасск, Россия
ПРОИЗВОДСТВО КОМПОЗИЦИОННЫХ СТЕКЛОМАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ СЖИГАНИЯ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ
In article problems of working out and introduction of the technologies which are saving up resources, and as problems of processing of ashes and a slag waste of thermal power stations and synthesis on their basis of composite glass materials are considered. Namely: enamels on the basis of slag for pipes of oil assortment, пеностекло on the basis of slag, glass for reception си-таллов from slag.
В статье рассмотрены проблемы разработки и внедрения ресурсосберегающих технологий, а так же проблемы переработки золошлаковых отходов ТЭС и синтеза на их основе композиционных стекломатериалов. А именно: стеклошлакоэмали для труб нефтяного ассортимента, пеношлакостекло, стекла для получения шлакоситаллов.
