Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

Процесс грануляции кианитовой руды или ставролита с углеродной составляющей рассмотрен с точки зрения достижения более однородной макро- и микроструктуры, из которой следует достаточная прочность и термостойкость изделий в сочетании с эффективным торможением окисления. Шихта для гранулирования отличалась последовательностью введения углерода и алюминиевой пудры (табл. 1 ). Таблица 1. Сырье для исходных гранул и последовательность подготовки к гранулированию Гранулы Сырье для гранул Последовательность подготовки к гранулированию КРУ Кианитовая руда + углерод Кианитовую руду затворяли ЛСТ, перемешивали, затем вводили углерод и гранулировали КРУ 1 То же Кианитовую руду смешивали с частью углерода и ЛСТ, вылеживали, добавляли остаток углерода и ЛСТ, вылеживали и гранулировали КРУ 2 « В смесь совместного помола из кианитовой руды и углерода вводили ЛСТ, вылеживали, гранулировали КРУА Кианитовая руда + углерод + алюминиевая пудра Сухую смесь перемешивали, вводили ЛСТ и гранулировали КРУА 1 То же Кианитовую руду смешивали с частью углерода и алюминиевой пудрой, затворяли частью ЛСТ, затем вводили остаток углерода и ЛСТ, гранулировали КРУА 2 « Кианитовую руду смешивали с частью углерода и затворяли ЛСТ, добавляли алюминиевую пудру, вылеживали и затем вводили остаток углерода, гранулировали КРУА 3 « В состав шихты на основе гранул КРУА 2 введены сырая руда и часть алюминиевой пудры Обжиг гранул при 1350°С в восстановительной среде, выдержка при конечной температуре 2 ч. Карботермические реакции в условиях восстановительной среды для псевдозакрытой системы Al 2 O 3 - SiO 2 - C приводят к образованию карбида кремния. Этот специфичный алюмосиликатно-карбидкремниевый керамический фракционированный материал интегрирован в получение теплоизоляционного муллитокордиеритового огнеупора. Для получения кордиеритовой составляющей в состав вводили связку на основе активного оксида магния (прокаленный гидроксид магния; каустический магнезит ПМК-90 по ГОСТ 1216-87) Массу для литья в формы готовят путем смешивания огнеупорного наполнителя из гранул кианитовой руды различных составов с отходом производства ферросилиция ( 1 0 мас. %) и активным оксидом магния. В качестве порообразователя использованы смеси аммониевых с олей м инеральных кислот. Интенсивное перемешивание позволяет равномерно распределить компоненты во избежание их комкования. Готовую композицию после смешивания подвергают формованию по методу свободного литья в формы для получения пористой заготовки. Образцы подвергаются сушке в диапазоне температур 50-60°С при введении в шихту (NH 4 )HCO 3 и до 160°С с другими порообразователями для завершения процесса твердения, после чего форму разбирают и готовые изделия обжигают в графитовом тигле при температуре 1250°С. Для составов с (NH 4 ) 2 SO 4 производят выдержку при 320-355°С (температура разложения этого соединения). Физико-технические свойства образцов приведены в табл. 2 . Наилучшие результаты по прочности теплоизоляционных материалов получены при использовании поризатора из смеси NH 4 Cl и (NH 4 ) 2 SO 4 и магнезиальной связки ПМК-90. Зависимость прочности от вида гранул, поризатора и магнезиального связующего приведены на рис. 1 . Таблица 2. Особенности подготовки составов к гранулированию Гранулы Сырье для гранул Последовательность подготовки к гранулированию 1 Кианитовая руда + углерод Кианитовую руду смешивали с частью углерода и ЛСТ, вылеживали, добавляли остаток углерода и ЛСТ, вылеживали, гранулировали 2 Кианитовая руда + углерод + алюминиевая пудра Кианитовую руду смешивали с частью углерода, алюминиевой пудрой и ЛСТ, вылеживали, затем вводили остаток углерода и ЛСТ, вылеживали, гранулировали 510