Extending the lining life in circulatory vacuum units at OAO EVRAZ NTMK

Practical methods for extending the life of submersible tubes in vacuum chambers are considered. The structure of periclase-chromite components is studied. Refractories corresponding to optimal vacuum-chamber operation in the converter shop at OAO EVRAZ NTMK are selected. © 2013 Allerton Press, Inc

Особености сорбции фосфатов гидратированными оксидами элементов III и IV групп

Методами співосадження з водних розчинів синтезовано бінарні суміші, які містять гідратовані оксиди титану, алюмінію, лантану та церію з різним співвідношенням компонентів. Фізико-хімічні властивості були охарактеризовані із залученням рентгенівської дифрактометрії, скануючої електронної мікроскопії, ІЧ-спектроскопії, порометрії і потенціометричного титрування. Вивчено сорбційну активність бінарних сумішей відносно фосфат-йонів. Синтезовані суміші характеризуються мезопористою структурою з розміром пор 1-3,2 нм та питомою поверхнею 242-432 м²/г. З використанням ІЧ-спектроскопії знайдено, що механізм вилучення фосфатів лантанвмісними матеріалами з водних розчинів протікає як аніонообмінний процес за участі гідроксильних груп. Відповідно до даних потенціометричного титрування, досліджені бінарні системи є амфолітами. Найбільшу об’ємну ємність має система Al(OH)₃-La(OH)₃, у якій кількість здатних до обміну протонів становить близько 9 ммоль/г у кислому та 6 ммоль/г у лужному середовищах. Максимальне значення сорбційної ємності відносно фосфат-йонів становить 522,5 мг/г (при pH ≈ 2,5) для системи Al(OH)₃-La(OH)₃ та 294,5 мг/г (при pH ≈ 9) для системи Al(OH)₃-Ce(OH)₄.Binary mixtures containing hydrous oxides of titanium, aluminum, lanthanum, and cerium with various ratio of ingredients have been synthesized by means of co-precipitation method from water solutions. The physical and chemical properties of the target materials have been characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, IR spectroscopy, porosity studies and pH titration. The sorption affinity of binary mixtures towards phosphate ions has been studied. The synthesized binary mixtures have a mezoporous structure with the pore size of 1-3,2 nm and the specific surface area of 242-432 m²/g. IR spectroscopy has shown that a mechanism of removal of phosphates with water solution by lanthanum containing materials is caused by the anion exchange process with participation of hydroxyl groups. pH titration has shown that binary mixtures are ampholytes. The mixture of Al(OH)₃-La(OH)₃ has the maximal exchange capacity of 9 mmol/g in acidic media and 6 mmol/g in alkaline media. Maximal exchange capacities towards phosphate ions are 522,5 mg/g (pH ≈ 2,5) for Al(OH)₃-La(OH)₃ and 294,5 mg/g (pH ≈ 9) for Al(OH)₃-Ce(OH)₄.Методами соосаждения из водных растворов синтезированы бинарные смеси, содержащие гидратированные оксиды титана, алюминия, лантана и церия с различным соотношением компонентов. Физико-химические свойства охарактеризованы с помощью рентгеноскопии, сканирующей электронной микроскопии, ИК-спектроскопии, порометрии и методами потенциометрического титрования. Изучена сорбционная активность бинарных смесей по отношению к фосфат-ионам. Синтезированные смеси характеризуются мезопористой структурой с размерами пор 1-3,2 нм и удельной поверхностью 242-432 м²/г. С использованием ИК-спектроскопии найдено, что механизм извлечения фосфатов лантансодержащими материалами из водных растворов обусловлен анионным обменом с участием гидроксильных групп. Согласно данным потенциометрического титрования, исследованные бинарные системы являются амфолитами. Наибольшей обменной емкостью обладает система Al(OH)₃-La(OH)₃, у которой количество способных к обмену протонов составляет около 9 ммоль/г в кислой и 6 ммоль/г в щелочной средах. Максимальные значения сорбционной емкости по отношению к фосфат-ионам составляют 522,5 мг/г (при pH ≈ 2.5) для системы Al(OH)₃-La(OH)₃ и 294,5 мг/г (при pH ≈ 9) для системы Al(OH)₃-Ce(OH)₄

Сорбция фосфатов оксигидратами железа (ІІІ) разной модификации

Методами осадження синтезовано FeOOH (аморфний оксигідроксид заліза), α-FeOOH (гетит) і γ-FeOOH (лепідокрокіт). Фізико-хімічні параметри синтезованих сполук було охарактеризовано із залученням рентгенівських досліджень, порометрії, рН-потенціометрії. За допомогою рентгенограм встановлено, що α-FeOOH і γ-FeOOH мають кристалічну структуру, тоді як FeOOH аморфний. Вивчено сорбційну активність оксигідратів заліза різної модифікації відносно фосфат-йонів. Синтезовані оксигідрати заліза мають мезопористу структуру з переважними розмірами пор 2 нм для FeOOH (аморфного)і γ-FeOOH та 16 нм для α-FeOOH. рН-метричні дослідження показали, що FeOOH (аморфний) є амфолітом із максимальною обмінною ємністю 3 ммоль/г у кислому та 3,5 ммоль/г у лужному середовищах. Порівняльна оцінка сорбційної здатності оксигідратів заліза різної модифікації відносно фосфат-йонів виявила, що найкращі показники має FeOOH (аморфний), сорбційна ємність якого дорівнює 237,5 мг/г у кислому і 104,5 мг/г у лужному середовищах.By means of precipitation method FeOOH (amorphous ferric oxyhydrate), α-FeOOH (goethite) and γ-FeOOH (lepidocrocite) have been synthesized. Physical-and-chemical parameters of the synthesized compounds have been characterized using X-ray diffraction, porosity studies, pH titration. With the aid of XRD it was found that α-FeOOH and γ-FeOOH have crystalline structure, while FeOOH is amorphous. The sorption affinity of ferric oxyhydrates of various crystalline structure towards phosphate ions has been studied. The synthesized oxyhydrates have a mezoporous structure with the pore size of 2 nm for FeOOH (amorphous), γ-FeOOH and 16 nm for α-FeOOH. рН titration has shown that FeOOH (amorphous) is an ampholite with the maximal exchange capacity of 3 mmol/g in acidic media and 3,5 mmol/g in alkaline media. The comparison of the sorption affinity of the ferric oxyhydrates with various crystalline structures towards phosphate ions shows that FeOOH (amorphous) has the best parameters, and its sorption capacity reaches 237,5 mg/g in acidic media and 104,5 mg/g in alkaline media.Методами осаждения синтезированы FeOOH (аморфный оксигидрат железа), α-FeOOH (гетит) и γ-FeOOH (лепидокрокит). Физико-химические параметры синтезированных соединений были охарактеризованы с использованием рентгеновских исследований, порометрии, рН-метрии. С помощью рентгенограмм установлено, что α-FeOOH и γ-FeOOH имеют кристаллическую структуру, тогда как FeOOH - аморфен. Изучена сорбционная активность оксигидратов железа различной модификации по отношению к фосфат-ионам. Синтезированные оксигидраты железа обладают мезопористой структурой с преобладающими размерами пор 2 нм для FeOOH (аморфного), γ-FeOOH и 16 нм для α-FeOOH. рН-метрические исследования показали, что FeOOH (аморфный) является амфолитом с максимальной обменной емкостью 3 ммоль/г в кислой и 3,5 ммоль/г щелочной средах. Сравнительная оценка сорбционной способности оксигидратов железа разной модификации по отношению к фосфат-ионам выявила, что наилучшие показатели имеет FeOOH (аморфный), сорбционная емкость которого достигает 237,5 мг/г в кислой и 104,5 мг/г в щелочной средах

Improving the durability and reliability of vacuum-chamber linings

Several practical methods of improving the durability of vacuum-chamber linings in the converter shop at OAO Nizhnetagil'skii Metallurgicheskii Kombinat are considered. © 2012 Allerton Press, Inc