Введение
Глава 1. Аналитический обзор литературы 9
1.1. Основные направления повышения эффективности металлургического производства с использованием высококачественной огнеупорной керамики 9
1.2 Классификация огнеупорных материалов черной металлургии 12
1.3 Способы получения огнеупорных материалов 16
1.4 Механизмы фазообразования при нагреве системы А Оз-БіОг 18
1.5 Физико-химические закономерности гидратации и твердения связующего глиноземистого цемента 19
1.6 Эксплуатационные характеристики и свойства огнеупорных материалов 23
1.7 Теория Фуллера плотной упаковки частиц 27
1.8 Перспективные способы улучшения эксплуатационных характеристик огнеупорной керамики 28
1.8.1 Физические основы ультразвуковых кавитационных воздействий 31
1.8.2 Методы получения и направления использования нанодисперсных материалов 32
1.8.3 Методы обработки дисперсных цементных систем и смесей при затворении водой 35
1.8.4 Использование органических и минеральных добавок в технологиях бетонов 36
1.8.5 Влияние условий термообработки на характеристики огнеупоров 37
1.8.6 Обработка дисперсных материалов в аппаратах с вихревым слоем 38
1.9 Методы механоактивации материалов 40
1.10 Применение добавок высокодисперсных оксидов в технологиях огнеупорных бетонов 45
1.11 Выводы по литературному обзору и постановка задачи исследования 47
Глава 2. Объекты и методики исследований 48
2.1 Методики исследований образцов 48
2.1.1 Определение величины удельной поверхности образцов 48
2.1.2 Рентгенофазовый анализ 49
2.1.3 Электронно-оптические исследования 50
2.1.4 Лазерный анализ распределения частиц по размерам 51
2.1.5 Определение предела прочности на сжатие 52
2.1.6 Ультразвуковая дефектоскопия 53
2.1.7 Микрозондовый микроскопический рентгенофлуоресцентный анализ 54
2.1.8 Термогравиметрический анализ 54
2.1.9 Метод газовой пикнометрии 55
2.2 Исходные материалы и их свойства 56
2.2.1 Огнеупорные неформованные муллитокорундовые массы 56
2.2.2 Методика получения оксидных наночастиц кремния Si02 и алюминия АЦОз и их свойства 58
2.2.3 Дисперсные материалы для определения режимов обработки керамических частиц в ABC 62
2.3 Методика изготовления образцов муллитокорундовой керамики 63
Глава 3. Влияние обработки в ABC на морфологию и физико-химические свойства кислородсодержащих соединений металлов 64
3.1 Расчет гранулометрического состава модифицированного огнеупорного бетона 64
3.2 Влияние концентрации и способа введения оксидных наночастиц на физико-механические свойства огнеупоров 65
3.3 Влияние обработки в ABC на морфологию и физико-химические характеристики керамических частиц 68
3.4 Влияние обработки в ABC на кинетические закономерности дегидратации материалов 75
3.5 Заключение по разделу 81
Глава 4. Исследование процессов формирования структуры муллитокорундовых огнеупоров в процессе получения монолитных образцов 83
4.1 Анализ тиксотропности цементного раствора 83
4.2 Исследование процессов образования алюмогидратов кальция в
процессе взросления бетона 84
4.2.1 Ультразвуковой анализ процессов при вьщержке и сушке монолитных образцов 84
4.2.2 Термогравиметрический анализ процесса дегидратации 86
4.2.3 Анализ открытой пористости образцов муллитокорундовой керамики 89
4.2.4 Исследования процессов фазообразования в ходе начального этапа сушки образцов муллитокорундовых огнеупоров 89
4.3 Анализ микроструктуры монолитных образцов муллитокорундовой керамики 92
4.4 Заключение по разделу 98
Глава 5. Исследование эксплуатационных характеристик модифицированных огнеупорных бетонов 99
5.1 Определение прочности на сжатие и модуля упругости модифицированных огнеупорных бетонов 99
5.2 Определение кажущейся плотности наномодифицированных образов
5.3 Определение термостойкости образцов огнеупорных бетонов 103
5.3.1 Методика ультразвуковой диагностики термических напряжений 103
5.4 Определение усадки при сушке и обжиге модифицированных бетонов
5.5 Определение шлакоустойчивости и глубины обезуглероженного слоя модифицированной огнеупорной торкрет-массы для полусухого торкретирования конверторов ПУТМК-2 107
5.6 Заключения по разделу 109
Глава 6. Проведение опытно-промышленной апробации методики наномодифицирования муллитоуорундовых огенупорных масс 111
6.1 Производство модифицированных опорных блоков выкатной телеги нагревательных печей и апробация методики ультразвуковой оценки термостойкости в условиях производства 111
6.2 Разработка опытно-промыленной линии по производству наномодифицированных неформованных огнеупоров 113
6.2.1 Расчет параметров и режимов работы установки с учетом заданных значений производительности и физических ограничений технологии вихревого смешивания 115
6.2.2 Расчет системы охлаждения аппарата с вихревым слоем 119
6.2.3 Разработка эскизного проекта опытно-промышленной установки и схемы участка ее размещения 121
6.3. Заключение 125
Общие выводы по работе 126
Список литературы 127
