Введение
Глава 1. Состояние вопроса 9
1.1. Значение и области применения легковесных огнеупорных материалов 9
1.2. Зарубежный и отечественный опыт производства легковесных огнеупорных изделий 11
1.3. Обоснование выбора способа производства высокотемпературной теплоизоляции из микрокремнезема (кека) 29
Выводы по первой главе 34
Глава 2. Цель, задачи и общая методология исследований 35
2.1.Цель и задачи исследований. Рабочая гипотеза 35
2.2. Методика проведения экспериментов 37
2.2.1. Исследование физико-механических и физико-химических свойств 39
2.2.2. Методика исследования тепломассопереноса, теплофизических и термомеханических свойств 40
2.3 Использование аппарата математического планирования эксперимента 45
2.4.Статистическая обработка результатов эксперимента 47
Глава 3. Теоретические и практические предпосылки получения высокотемпературной теплоизоляции из микрокремнезема (кека) по скоростной технологии 49
3.1. Характеристика сырьевых материалов 50
3.2. Строение системы микрокремнезем-вода 56
3.3. Выбор способа улучшения влагопроводных свойств кекополистирольной массы 61
3.4. Приготовление формовочной смеси 63
3.4.1. Изучение формовочных свойств системы кек-шамот-полистирол 63
3.4.2. Подбор оптимальных размеров и количества вводимой отощающей добавки 66
3.5. Закономерности формирования структуры сырца в процессе формования совмещенного с тепловой обработкой 68
3.5.1. Тепло- и массоперенос на различных этапах формования 68
3.5.2. Изучение влияния параметров электропрогрева на закономерности переноса вещества и формирование структуры сырца 71
3.6. Конвективная сушка 80
3.7. Кристаллизация и спекание кварцевой керамики 80
3.7.1. Основные сведения 80
3.7.2. Кристаллизация аморфного кремнезема 81
3.7.3. Теория спекания 87
3.7.4. Взаимосвязь спекания и кристаллизации 89
3.7.5. Режимы обжига изделий из кека 97
Выводы по главе 3 102
Глава 4. Результаты исследования структуры и физико-технических свойств высокотемпературной теплоизоляции объемного прессования на основе кека 104
4.1. Исследования свойств макро- и микроструктуры высокотемпературной теплоизоляции из кека 104
4.1.1. Рентгеноструктурный анализ 104
4.1.2. Электронно-микроскопический анализ 106
4.1.3. Пористость 106
4.2. Изучение механических и теплофизических свойств 115
Глава 5. Моделирование, статистический анализ и оптимизация технологии высокотемпературной теплоизоляции из микрокремнезема (кека). Результаты производственных испытаний и технико-экономическое обоснование предложенной технологии 117
5.1. Математическое моделирование процессов и системный анализ технологии высокопористой кварцевой керамики 117
5.1.1. Подготовка гранул пенополистирола 119
5.1.2. Приготовление формовочной смеси 127
5.1.3. Электропрогрев 133
5.1.4 Сушка 140
5.1.5. Обжиг 144
5.2. Производственная проверка исследований 149
5.2.1, Разработка технологической линии по производству кварцевого легковеса 153
5.3. Технико-экономическое обоснование предложенной технологии кварцевого легковеса 158
5.4. Рекомендации по применению пористых огнеупорных материалов на основе кека 160
Выводы по главе 5 162
Основные выводы 164
Библиографический список 166
Приложение 173
