Розглянуті фізико-хімічні процеси, що відбуваються при нагріванні сумішей периклазу і хроміту з фосфатними єднальними різного типу. Показана перевага використання три-полифосфату натрію.The chemical processes occurring at heating of mixes periclase and chromite with phosfate are
considered binding various type. The advantage of use sodum treepolyphosphate is shown

Бражник, Діна Анатоліївна

Повшук, В. В.

eNTUKhPIIR Electronic National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"; Institutional Repository

60УДК 666.9.022Д.А. БРАЖНИК, канд. техн. наук, наук. співроб., НТУ «ХПІ», ХарківВ.В. ПОВШУК, гол. інженер, ВАТ «Укрспецвогнетрив», ЗапоріжжяДОСЛІДЖЕННЯ ФІЗИКО-ХІМІЧНИХ ПРОЦЕСІВФОРМУВАННЯ ПЕРИКЛАЗОХРОМІТОВИХМАТЕРІАЛІВ НА ФОСФАТНИХ ЗВ’ЯЗУЮЧИХРозглянуті фізико-хімічні процеси, що відбуваються при нагріванні сумішей периклазу і хроміту зфосфатними єднальними різного типу. Показана перевага використання три-полифосфату натрію.The  фізико-chemical  processes  occurring  at  heating  of  mixes  periclase  and  chromite  with  phosfate  areconsidered binding various type. The advantage of use sodum treepolyphosphate is shown.Дисперсні системи на основі фосфатних зв’язуючих є в’яжучими, щовміщують неорганічний наповнювач та рідину затворення у вигляді розчинівортофосфорної кислоти або металофосфатів [1 – 3].Процеси, які обумовлюють твердіння фосфатних в’яжучих, складні таіндивідуалні для кожного складу матеріалів.На хід їх перебігу вирішальний вплив вчиняє основність та дисперсністьречовин, які складають тонкомелений наповнювач, кислотність рідини затво-рення, температура, яка забезпечує формування керамоподібних фаз, що негідратуються.Керування в’яжучих властивостей в системі оксид – ортофосфорна кис-лота здійснюють зміною складу наповнювача.Так, основні оксиди можуть бурхливо взаємодіяти з ортофосфорною ки-слотою, що заважає нормальному перебігу процесів структуроутворення.Наявність у складі в’яжучого менш активного компонента потребує на-гріву.У зв’язку з цим значний інтерес уявляють процеси взаємодії тонкомеле-ної складової, яка для периклазохромітових матеріалів є сумішшю хроміту таспеченого периклазу, з фосфатними зв’язуючими.Ціллю роботи було дослідження фізичного стану речовини (наповнюва-ча з фосфатними складовими різного походження) в залежності від темпера-тури.61Фізико-хімічні процеси взаємодії суміші хроміту зі спеченим перикла-зом при нагріві досліджували методом ДТА (диференційно-термічного аналі-зу) в інтервалі температур 293 – 1073 К.Суміш хроміту та спеченого периклазу у співвідношенні 30 : 70, змішу-вали з МФЗ (магнійфосфатне зв`язуюче) та АХФЗ (алюмохромфосфатнезв`язуюче), ТПФ (триполіфосфат натрію).Дериватограми досліджених сумішей із добавками наведено на рис. 1 тарис. 2.В інтервалі температур до 360 К відзначаються малі втрати маси(рис. 1 – крива ТГ), що отвердіває і що викликана вилученням свободної ікристалізаційної води із фосфатних зв’язуючих.ДТАДТАДТГДТГТГТГТТ373373663703а бРис. 1. Термогравіотограми суміші хроміту та зпеченого периклазу з різнимизв`язуючими:а – магній фосфатне зв`язуюче, б – алюмохромфосфатне зв`язуюче62На диференційній кривій (рис 1 – крива ДТА) в цьому інтервалі темпе-ратур цим процесам відповідає великий ендотермічний ефект при 373 К.Із наведеної на рис. 2 дериватограми ТПФ бачимо, що при нагріві цієїкомпозиції відбуваються незначні втрати маси.При температурі 313 К та 383 К відповідно відбувається втрата гігро-скопічної та кристалізаційної води, за що відповідає перегін кривої.При 413 К спостерігається ендотермічний ефект, що відповідає переходуз кристобалітной форми до берлинітової аморфної форми.ДТГТТГДТА313413383863Рис. 2. Термогравіотограма суміші хроміту тазпеченого периклазу з триполіфосфатом натрію63Єфект при 860 К відповідає відділенню кристалів пирофосфатів алюмі-нія.Таким чином, бачимо, що твердіння фосфатних зв’язуючих обумовленоне тільки процесом взаємодії вихідних компонентів, але і кристалізацією роз-чину, що викликано хімічною реакцією його з наповнювачами.Швидкість перебігу цих двох процесів залежить від складу наповнюва-ча, концентрації розчинів фосфатних в’яжуючих і температури.Встановлена перевага використання ТПФ, що має менші масові втратипри нагриві.Для активації хімічної реакції взаємодії компонентів шихт слід перед-бачати введення активуючих спікання добавок, наприклад, каустичного маг-незиту, підвищити кліючу здатність мас можливо за рахунок введення домі-шок – СДБ та В2О3, лимоної та пальмітинової кислоти [4, 5].Список літератури: 1. Хорошавин Л.Б. Магнезиальные огнеупоры: справ. изд. / Л.Б. Хорошавин,В.А. Перепилицын, В.А. Кононов. – М.: Интермет Инжиниринг, 2001. – 576 с. 2. Романовский Л.Б.Магнезиально-шпинелидные огнеупоры / Л.Б. Романовский. – М.: Металлургия, 1983. – 143 с.3. Копейкин В.А. Огнеупорные бетоны на фосфатных связующих / В.А. Копейкин, В.С. Климентье-ва, Б.Л. Красный. – М.: Металлургия, 1986. – 102 с. 4. Андриевский Л.Н. Периклазоуглеродистыеогнеупоры на связке из лигносульфонатов с добавками комплексного действия / [Л.Н. Андриев-ский, М.Д. Бочанов, В.Н. Коптелов и др.] // Огнеупоры. – 1991. – № 3. – С. 13 – 16. 5. Кроти-ков В.А. Исследование влияния фосфатныкремнийорганических вязующих на физико-техническиесвойства корундоуглеродистых огнеупоров / [В.А. Кротиков, Г.С. Буслаев, А.Е. Жуковский и др.] //Новые огнеупоры. – 2006. – № 2. – С. 35 – 39.Надійшла до редколегії 14.07.10

Дослідження фізико-хімічних процесів формування периклазохромітових матеріалів на фосфатних зв&apos;язуючих

Library of National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"

60
УДК 666.9.022
Д.А. БРАЖНИК, канд. техн. наук, наук. співроб., НТУ «ХПІ», Харків
В.В. ПОВШУК, гол. інженер, ВАТ «Укрспецвогнетрив», Запоріжжя
ДОСЛІДЖЕННЯ ФІЗИКО-ХІМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ
ФОРМУВАННЯ ПЕРИКЛАЗОХРОМІТОВИХ
МАТЕРІАЛІВ НА ФОСФАТНИХ ЗВ’ЯЗУЮЧИХ
Розглянуті фізико-хімічні процеси, що відбуваються при нагріванні сумішей периклазу і хроміту з
фосфатними єднальними різного типу. Показана перевага використання три-полифосфату натрію.
The  фізико-chemical  processes  occurring  at  heating  of  mixes  periclase  and  chromite  with  phosfate  are
considered binding various type. The advantage of use sodum treepolyphosphate is shown.
Дисперсні системи на основі фосфатних зв’язуючих є в’яжучими, що
вміщують неорганічний наповнювач та рідину затворення у вигляді розчинів
ортофосфорної кислоти або металофосфатів [1 – 3].
Процеси, які обумовлюють твердіння фосфатних в’яжучих, складні та
індивідуалні для кожного складу матеріалів.
На хід їх перебігу вирішальний вплив вчиняє основність та дисперсність
речовин, які складають тонкомелений наповнювач, кислотність рідини затво-
рення, температура, яка забезпечує формування керамоподібних фаз, що не
гідратуються.
Керування в’яжучих властивостей в системі оксид – ортофосфорна кис-
лота здійснюють зміною складу наповнювача.
Так, основні оксиди можуть бурхливо взаємодіяти з ортофосфорною ки-
слотою, що заважає нормальному перебігу процесів структуроутворення.
Наявність у складі в’яжучого менш активного компонента потребує на-
гріву.
У зв’язку з цим значний інтерес уявляють процеси взаємодії тонкомеле-
ної складової, яка для периклазохромітових матеріалів є сумішшю хроміту та
спеченого периклазу, з фосфатними зв’язуючими.
Ціллю роботи було дослідження фізичного стану речовини (наповнюва-
ча з фосфатними складовими різного походження) в залежності від темпера-
тури.
61
Фізико-хімічні процеси взаємодії суміші хроміту зі спеченим перикла-
зом при нагріві досліджували методом ДТА (диференційно-термічного аналі-
зу) в інтервалі температур 293 – 1073 К.
Суміш хроміту та спеченого периклазу у співвідношенні 30 : 70, змішу-
вали з МФЗ (магнійфосфатне зв`язуюче) та АХФЗ (алюмохромфосфатне
зв`язуюче), ТПФ (триполіфосфат натрію).
Дериватограми досліджених сумішей із добавками наведено на рис. 1 та
рис. 2.
В інтервалі температур до 360 К відзначаються малі втрати маси
(рис. 1 – крива ТГ), що отвердіває і що викликана вилученням свободної і
кристалізаційної води із фосфатних зв’язуючих.
ДТА
ДТА
ДТГ
ДТГ
ТГ
ТГ
Т
Т
373
373
663
703
а б
Рис. 1. Термогравіотограми суміші хроміту та зпеченого периклазу з різними
зв`язуючими:
а – магній фосфатне зв`язуюче, б – алюмохромфосфатне зв`язуюче
62
На диференційній кривій (рис 1 – крива ДТА) в цьому інтервалі темпе-
ратур цим процесам відповідає великий ендотермічний ефект при 373 К.
Із наведеної на рис. 2 дериватограми ТПФ бачимо, що при нагріві цієї
композиції відбуваються незначні втрати маси.
При температурі 313 К та 383 К відповідно відбувається втрата гігро-
скопічної та кристалізаційної води, за що відповідає перегін кривої.
При 413 К спостерігається ендотермічний ефект, що відповідає переходу
з кристобалітной форми до берлинітової аморфної форми.
ДТГ
Т
ТГ
ДТА
313
413
383
863
Рис. 2. Термогравіотограма суміші хроміту та
зпеченого периклазу з триполіфосфатом натрію
63
Єфект при 860 К відповідає відділенню кристалів пирофосфатів алюмі-
нія.
Таким чином, бачимо, що твердіння фосфатних зв’язуючих обумовлено
не тільки процесом взаємодії вихідних компонентів, але і кристалізацією роз-
чину, що викликано хімічною реакцією його з наповнювачами.
Швидкість перебігу цих двох процесів залежить від складу наповнюва-
ча, концентрації розчинів фосфатних в’яжуючих і температури.
Встановлена перевага використання ТПФ, що має менші масові втрати
при нагриві.
Для активації хімічної реакції взаємодії компонентів шихт слід перед-
бачати введення активуючих спікання добавок, наприклад, каустичного маг-
незиту, підвищити кліючу здатність мас можливо за рахунок введення домі-
шок – СДБ та В2О3, лимоної та пальмітинової кислоти [4, 5].
Список літератури: 1. Хорошавин Л.Б. Магнезиальные огнеупоры: справ. изд. / Л.Б. Хорошавин,
В.А. Перепилицын, В.А. Кононов. – М.: Интермет Инжиниринг, 2001. – 576 с. 2. Романовский Л.Б.
Магнезиально-шпинелидные огнеупоры / Л.Б. Романовский. – М.: Металлургия, 1983. – 143 с.
3. Копейкин В.А. Огнеупорные бетоны на фосфатных связующих / В.А. Копейкин, В.С. Климентье-
ва, Б.Л. Красный. – М.: Металлургия, 1986. – 102 с. 4. Андриевский Л.Н. Периклазоуглеродистые
огнеупоры на связке из лигносульфонатов с добавками комплексного действия / [Л.Н. Андриев-
ский, М.Д. Бочанов, В.Н. Коптелов и др.] // Огнеупоры. – 1991. – № 3. – С. 13 – 16. 5. Кроти-
ков В.А. Исследование влияния фосфатныкремнийорганических вязующих на физико-технические
свойства корундоуглеродистых огнеупоров / [В.А. Кротиков, Г.С. Буслаев, А.Е. Жуковский и др.] //
Новые огнеупоры. – 2006. – № 2. – С. 35 – 39.
Надійшла до редколегії 14.07.10


Дослідження фізико-хімічних процесів формування периклазохромітових матеріалів на фосфатних зв'язуючих

http://repository.kpi.kharkov.ua/bitstream/KhPI-Press/29000/1/vestnik_KhPI_2010_65_Brazhnyk_Doslidzhennia.pdf

Дослідження фізико-хімічних процесів формування периклазохромітових матеріалів на фосфатних зв'язуючих

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

eNTUKhPIIR Electronic National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"; Institutional Repository

Library of National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"