Оглавление
Список используемых сокращений ....................................................................................................... 5
Введение ................................................................................................................................................. 6
ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР .................................................................................................. 13
1.1 Фильтрующие элементы для очистки высокотемпературных промышленных газов ............. 13
1.1.1 Фильтр на основе алюмосиликатных волокон ....................................................................... 13
1.1.2 Свойства фильтрующих элементов на основе минеральных волокон ............................. 14
1.1.3 Возможные области применения фильтрующих элементов на основе минеральных волокон
........................................................................................................................................................... 18
1.2. Волокна, используемые для изготовления фильтрующих элементов. .................................... 19
1.2.1. Алюмосиликатные волокна .................................................................................................... 20
1.2.2. Алюмооксидные волокна ....................................................................................................... 22
1.2.3. Биорастворимые волокна ....................................................................................................... 24
1.3. Неорганические связующие, используемые в технологии изготовления фильтрующих
элементов на основе минеральных волокон .................................................................................... 24
1.3.1. Кремнезоль (коллоидный диоксид кремния, коллоидный кремнезем) ................................ 25
1.3.2 Золь оксида алюминия ............................................................................................................. 30
1.3.3 Золь диоксида циркония. ......................................................................................................... 32
1.4 Органические связки .................................................................................................................. 34
1.5 Способы уменьшения миграции связующего при сушке ......................................................... 35
1.5.1. Миграция связующего при конвективной сушке .................................................................. 35
1.5.2.Устранение миграции с помощью реагентов ......................................................................... 36
1.5.3. Вакуумная сушка .................................................................................................................... 38
1.5.4. Микроволновая сушка. ........................................................................................................... 38
1.5.5. Заморозка пропитанных золем заготовок с последующей конвективной сушкой .............. 41
1.6.Способы формования изделий на основе минеральных волокон и введения связующего в
матрицу волокон. .............................................................................................................................. 43
1.6.1. Способы формования изделий на основе минеральных волокон. ........................................ 43
1.6.2 Способы введения связующего в изделие .............................................................................. 44
Выводы по обзору литературы ........................................................................................................ 46
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ............................................................... 48
2.1 Используемые материалы .......................................................................................................... 48
2.2 Изготовление образцов ............................................................................................................... 49
2.2.1 Изготовление образцов в виде дисков для изучения влияния параметров волокна на
свойства ФГВК ................................................................................................................................. 49
3
2.2.2 Изготовление образцов ФГВК 60/40-125. ............................................................................... 50
2.2.3 Изготовление опытных партий ФГВК 60/40-1000, 150/110-3000. ......................................... 51
2.3 Методы исследования ................................................................................................................ 52
2.3.1 Определение плотности кремнезоля ....................................................................................... 52
2.3.2 Определение сухого остатка кремнезоля ................................................................................ 52
2.3.3 Метод определения водородного показателя рН катионного крахмала................................ 52
2.3.4 Метод определения массовой доли азота, связанного при катионировании ........................ 52
2.3.5 Определение динамической вязкости гидромассы ................................................................ 53
2.3.6 Определение потерь при прокаливании ................................................................................. 53
2.3.7 Электронная микроскопия и энергодисперсионная спектрометрия...................................... 53
2.3.8 Определение распределения волокон по диаметру ................................................................ 53
2.3.9 Определение длины волокон ................................................................................................... 54
2.3.10 Определение массовой доли оксидов кремния и алюминия в волокнах ............................. 54
2.3.11Определение кажущейся плотности образцов керамики на основе алюмосиликатных
волокон ............................................................................................................................................. 55
2.3.12 Определение механической прочности ................................................................................ 55
2.3.13 Аэродинамические характеристики ФЭ ............................................................................... 58
2.3.14 Определение параметров пылегазового потока.................................................................... 60
ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ОБСУЖДЕНИЕ ................................................... 61
3.1 Влияние параметров волокна на свойства образцов в форме дисков....................................... 61
3.2 Влияние параметров используемого ВТС на свойства ФЭ ....................................................... 63
3.3 Влияние способов сушки на миграцию кремнезоля ................................................................. 66
3.3.1 Миграция связующего при конвективной сушке ................................................................... 66
3.3.2 Микроволновая сушка ............................................................................................................. 68
3.3.3 Заморозка образцов, пропитанных связующим, с последующей конвективной сушкой. .... 69
3.4 Влияние параметров кремнезоля на свойства ФЭ ..................................................................... 75
ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ..................................... 79
4.1 Испытания на Новгородском металлургическом заводе (АО «НМЗ») .................................... 79
4.1.1 Результаты испытаний фильтра керамического ФКИ 9,8 в системе газоочистки печи
«Кумера» ........................................................................................................................................... 79
4.1.2 Результаты испытаний фильтра керамического ФКИ 9,8 в системе газоочистки печи
«Мерц» .............................................................................................................................................. 81
4.1.3 Результаты испытаний фильтра керамического ФКИ 9,8 в системе газоочистки печи
«ТРОФ» ............................................................................................................................................. 83
4.2 Результаты испытаний на Подольском заводе алюминиевых сплавов «ЗАС» ........................ 86
4
4.3 Испытания на горно-обогатительных комбинатах .................................................................... 88
4.3.1 Результаты испытаний на Стойленском горно-обогатительном комбинате (СГОК) ........... 88
4.3.2 Результаты испытаний на Соколовско-Сарбайском горно-обогатительном
производственном объединении АО «ССГПО».............................................................................. 89
Выводы. ................................................................................................................................................ 91
Список литературы .............................................................................................................................. 94
Приложение А .................................................................................................................................... 105
Приложение Б .................................................................................................................................... 106
Приложение В .................................................................................................................................... 107
Приложение Г .................................................................................................................................... 108
Приложение Д .................................................................................................................................... 110
Приложение Е .................................................................................................................................... 111
