Исследование высокоглиноземистых безобжиговых изделий на механоактивированном фосфатсодержащем вяжущем
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫХ БЕЗОБЖИГОВЫХ ИЗДЕЛИЙ НА МЕХАНОАКТИВИРОВАННОМ ФОСФАТСОДЕРЖАЩЕМ ВЯЖУЩЕМ
Одной из важнейших задач в технологии огнеупоров является сокращение затрат топливно-энергетических ресурсов, что достигается увеличением производства жаростойких бетонов и безобжиговых огнеупорных изделий. Однако, широкое применение таких материалов ограничивается при использовании для их производства традиционных вяжущих на основе высокоглиноземистого цемента, жидкого стекла, ортофосфорной кислоты и др., которые разупрочняются при эксплуатации в интервале средних (400…800оС) температур в результате химических взаимодействий, сопровождающихся существенными объемными изменениями. Поэтому создание нового поколения механоактивированных вяжущих, не имеющих такого рода недостатков является актуальной задачей современного материаловедения.
В данном исследовании разрабатывали состав и технологию корундовых безобжиговых огнеупорных изделий с использованием механоактивированного фосфатсодержащего вяжущего (МХФС) на основе электрокорунда. МХФС получали в виде суспензии путем помола в шаровой мельнице (объем 8 дм3) до остатка на сите 0063 равном 10...11% электрокорунда (сод. Al2O3-99 %) в разбавленном (плотность - 1,14 г/см3) растворе ортофосфоной кислоты. Соотношение загружаемых в мельницу компонентов: электрокорунд/раствор H3PO4/мелющие тела равнялось 1/0,4/1,4. Суспензия характеризовалась плотностью 2,26 г/см3, динамической вязкостью 0,187 Паּс при влажности 20%.
На основе МХФС в виде высушенной суспензии и заполнителя - электрокорунда фракции 3...0 мм, взятых в соотношении по массе 3:7, статическим прессованием при удельном давлении 100 Н/мм2 получены образцы огнеупорных изделий, характеризующиеся после сушки при 300оС следующими физико-механическими свойствами: кажущаяся плотность - 3000 кг/м3; открытая пористость - 20%; предел прочности при сжатии - 12 Н/мм2, термостойкость (1300оС - воздух, число циклов до разрушения) - более 100 и температура начала деформации под нагрузкой 0,2 Н/мм2 – 1670оС.
Такие безобжиговые огнеупорные изделия предназначены для изготовления элементов футеровки тепловых агрегатов как в металлургии, так и в промышленности строительных материалов.