автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Теплоизоляционные материалы на основе отходов стекольного производства

На правах рукописи

МАТИНЯН СИМАК САМВЕЛОВИЧ

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ СТЕКОЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Специальность 05.23.05 - строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-8 ДЕК 2011

005004824

Иваново - 2011

005004824

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном учреждении высшего профессионального образования «Ивановский государственный архитектурно-строительный университет».

Научный руководитель: Чл.-корр. РААСН, доктор технических наук,

профессор Алоян Роберт Мишаевич ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный архитектурно-строительный университет»

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Христофоров Александр Иванович

ФГБОУ ВПО «Владимирский государственный университет»

советник РААСН, доктор технических наук, профессор

Калашников Владимир Иванович

ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс» г. Орел

Защита состоится «24» декабря 2011 года на заседании объединенного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций ДМ 212.060.01 при ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 153037, г. Иваново, ул. 8 Марта, 20, ауд. Г-204 (www.igasu.ru).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный архитектурно-строительный университет»

Автореферат разослан «23» ноября 2011 г.

Учёный секретарь диссертационного совета /

к.т.н., доцент '¿/¡, Заянчуковская Н.В.

У

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Вопросы, посвященные созданию теплоизоляционных материалов, не нуждающихся при их производстве значительных затрат имеют большое теоретическое и прикладное значение. Чаще всего для теплоизоляции применяют легковесные огнеупоры и штучные изоляционные материалы. Их изготавливают путем обжига отформованных изделий, что требует значительных энергетических затрат, удлиняет технологический цикл и базируются на использовании дорогостоящих сырьевых компонентов. В большинстве случаев при их изготовлении применяются различные поро-образователи, усложняющие технологию производства. Предприятия, выпускающие легковесный шамот - основной вид теплоизоляционного материала, не в состоянии покрыть потребность промышленности. Поэтому вопрос о производстве новой, более эффективной теплоизоляции является очень острым.

Среди перспективных материалов для тепловой защиты промышленных тепловых агрегатов, особое место принадлежит группе веществ, создаваемых на основе кремнезема, в том числе кварцевому стеклу. Кварцевое стекло обладает комплексом ценных физико-химических свойств: термостойкостью, огнеупорностью, химической и радиационной стойкостью, прозрачностью в широком диапазоне длин волн, высокими электроизоляционными свойствами.

Способы получения изделий из кварцевого стекла резко отличаются от методов, принятых в технологии обычного стекла. Последнее обусловлено исключительно высокой вязкостью расплава кремнезема и вместе с тем повышенной его летучестью. Эта проблема успешно решается применением принципов керамической технологии, вследствие чего устраняются ограничения в отношении величины и конфигурации изделий, получаемых материалов. Материал, получаемый на основе кварцевого стекла по керамической технологии - кварцевая керамика, по сравнению с кварцевым стеклом, обладает повышенными термостойкостью и теплоизоляционными свойствами.

Одним из перспективных направлений производства легких теплоизоляционных материалов на основе кварцевой керамики является применение метода самоуплотняющихся масс из отходов стеклолитейного производства с использованием явления вспучивания полистирола. Немаловажным фактором в этом случае является возможность применения для производства побочных продуктов самой стекольной промышленности, а также вторичное использование огнеупоров - боя шамота. Это снижает расход материалов и энергозатраты и способствует улучшению экологической обстановки. Комплексное применение отходов промышленности с целью получения новых теплоизоляционных материалов с регулируемыми свойствами на основе кварцевой керамики определяют актуальность данной работы.

Работа выполнена в соответствии с планом приоритетных направлений НИР ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный архитектурно-строительный университет», а также развития науки и техники Правительст-

ва Российской Федерации №2727 1П-П8 от 21.07.1998 раздел «Технология реабилитации окружающей среды от техногенных воздействий».

Целью работы является разработка составов и технологии производства теплоизоляционных изделий на основе кварцевой керамики из материалов стеклолитейной отрасли по малоэнергоемкому способу с использованием отходов промышленности. Для достижения этой дели в работе были поставлены следующие задачи:

- изучить специфику физико-химических процессов, происходящих при одновременном тепловом и силовом воздействии на кварцево-полистирольные и шамотно-кварцево-полистирольные массы при формовании, сушке и обжиге;

- найти зависимости между физико-механическими и теплофизически-ми характеристиками шамото-кварцево-полистирольных легковесов от технологических параметров;

- на основе статистической обработки результатов экспериментов построить математическую модель для оптимизации состава формовочной массы, технологических параметров производства готовых изделий и с целью прогнозирования свойств легковесов;

- дать технико-экономическое обоснование целесообразности и эффективности разработанной технологии.

Научная новизна

- обоснована и экспериментально подтверждена гипотеза о возможности получения легковесных теплоизоляционных материалов на основе кремнеземистых отходов стекольного производства с использованием явления вспенивания полистирола в момент интенсивного электропрогрева формуемых масс;

- установлена целесообразность модификации свойств формовочной массы за счет введения в его состав шамота определенной дисперсности в качестве активного наполнителя многофункционального назначения, интенсифицирующего процесс вытеснения влаги в период формования композита;

- найдена зависимость между массопроводящими формовочной массы от количества и гранулометрического состава вводимого шамота;

- установлена взаимосвязь между однородностью и удобоукладываемо-стью формовочной массы от содержания пенополистирола, а также найден режим электроподогрева и его влияния на физико-механические свойства теплоизоляционных изделий на основе стеклоотходов;

- разработана математическая модель технологии производства, позволяющая произвести анализ влияния отдельных переделов, таких как формование, совмещенного с тепловым воздействием, сушка и обжиг и решить оптимизационную задачу.

Практическая значимость

- разработаны составы и технология производства высокопористого теплоизоляционного материала на основе отходов стеклолитейного производства. Получены материалы со средней плотностью 400-700 кг/м , прочностью при сжатии 1,5-4,5 МПа и теплопроводностью при температуре 500-600 °С на

горячей поверхности 0,11-0,18 Вт/м К.

- обоснованы возможности получения качественного теплоизоляционного материала при значительном сокращении времени сушки и обжига, сокращении количества брака.

- установлено, что утилизация отходов производства приведет к снижению площадей отведенных под отвалы, исключению расходов на их содержание, что в целом приведет к улучшению экологических условий местности.

Реализация результатов исследования

Результаты теоретических и экспериментальных исследований внедрены на Ивановском керамическом заводе (ОАО «Ивстойкерамика») в цехе экспериментальных исследований, выпущена опытная партия теплоизоляционного материала со средней плотностью 400-600 кг/м3 и прочностью при сжатии 3,5 МПа.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных и Всероссийских научно-технических конференциях: XV Международная научно-техническая конференция «Информационная среда ВУЗа» г. Иваново 2008 г., XVIII Международная научно-техническая конференция «Информационная среда ВУЗа» г. Иваново 2011 г., V научная конференция аспирантов и соискателей, ИГ АСУ, г. Иваново, 2007 г., VI научная конференция аспирантов и соискателей, ИГ АСУ, г. Иваново, 2009 г.,

Публикации результатов

По результатам диссертационной работы опубликовано 14 печатных трудов, включая материалы вузовских, международных научно-технических конференциях, а также 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

На защиту выносятся

- теоретические предпосылки и результаты экспериментальных исследований возможности получения теплоизоляционных изделий из отходов стекольного производства с использованием явления вспенивания полистирола;

- результат исследований механизма массопереноса в системе кварц-полистирол-шамот с образованием крупных пор, обуславливающих минимальное сопротивление перемещению влаги в процессе термической обработки;

- экспериментально установленные закономерности направленного формирования теплоизоляционных и физико-механических свойств легковеса на основе кварцевой керамики в зависимости от технологических параметров;

- математические модели и результаты оптимизации влияния основных рецептурных факторов на структуру, физико-механические и эксплуатационные свойства предлагаемого материала;

- новые составы теплоизоляционного материала со средней плотностью 400-700 кг/м3 и теплопроводностью 0,11-0,18Вт/м-К;

- практические рекомендации по проектированию технологических линий по производству теплоизоляционных легковесов, а также результаты опытно-промышленной реализации результатов работы.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введение, пяти глав, заключения, списка используемой литературы и приложения, изложена на 140 страницах машинописного текста, включая 15 таблиц, 44 рисунка, библиографический список из 127 наименований и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы научная новизна и практическая ценность результатов исследований, даны цель и задачи основных направлений исследования, представлены данные о структуре работы. Показана целесообразность использования технологии производства теплоизоляционных огнеупоров на основе отходов стеклолитейной промышленности и полистирола, с применением методов электропрогрева формуемой массы.

В первой главе диссертационной работы представлен критический анализ состояния зарубежной и отечественной теории и практики получения теплоизоляционных материалов, обладающих невысокой объемной массой. Установлено, что среди материалов для тепловой защиты промышленных тепловых агрегатов, особое место принадлежит группе материалов на основе кварцевого стекла, так как оно обладает комплексом ценных физико-химических свойств: термостойкостью, огнеупорностью, химической и радиационной стойкостью. Один из перспективных способов получения изделий на основе кварцевого стекла заключается в применении принципов керамической технологии.

Первые публикации, посвященные технологии изготовления огнеупорных теплоизоляционных материалов на основе кварцевой керамики, их свойствам и применению относятся к 1960 г. и связаны с именами таких ученых как П.П. Будников, Ю.Е. Пивинский, А.Г. Ромашин, Н.В. Соломин, Н.В. Го-лубева, Р.Я. Попильский, И.Е. Нишанова, И.Я. Гузман, Н.И. Прудников и др. Ими установлено, что получение кварцевой керамики возможно методом шликерного литья, полусухого прессования, горячего литья и обжига при температуре 1200-1300°С, а в качестве исходного сырьевого материала может применяться природный кристаллический и синтетический аморфный кремнезем, а также стекла на его основе. Для снижения средней плотности ими предложены методы подготовки шихты с использованием пенообразователей и рядя выгорающих добавок. Однако использование пеномасс усложняет технологию производства и приводит к неоднородности структуры материала. Выгорающие же добавки зольным остатком загрязняет спекаемую массу, что приводит к явлению локальной кристаллизации, приводящей к снижению физико-механических свойств изделий.

Нами было предположено, что применением в качестве выгорающей добавки беззольного материала, с заданным гранулометрическим составом, можно решить вышеуказанные недостатки и получить теплоизоляционные материалы с равномерной структурой, низкой средней плотностью и высокой прочностью. На роль такой добавки был выбран бисерный полистирол (ПСВ), с фракцией менее 0,5 мм, который при выгорании не создает золы, а такой размер фракции является некондиционным и относится к отходам производства, но при использовании в качестве выгорающей добавки позволяет формировать равномерную мелкопористую структуры материала. В качестве кремнеземистого компонента были использованы отходы стеклолитейного производства с содержанием кремнезема 95%.

Во второй главе выбран объект исследования и даны подробные характеристики применяемых материалов. Определены методы исследования основных физико-механических свойств полученного материала.

В главе представлена разработанная новая технология производства кварцевой керамики, включающая подготовку суспензии из тонкомолотого до размера менее 30 мкм кремнезема и алюмосиликатного наполнителя, в качестве которого был выбран бой шамота с содержанием алюминия более 60%, ее смешение с полистиролом и отливку в закрытую перфорированную форму. Формование велось по технологии формования массы при электроразогреве за счет явления вспучивания пенополистирола.

В третьей главе приведены теоретические и практические предпосылки получения теплоизоляционных материалов и изделий на основе кварцевой керамики. Процесс формования сырца с использованием явления вспенивания полистирола рассмотрен как фактор, обеспечивающий стабилизацию структурообразования и компенсатор усадочных явлений, а также как фактор, способствующий образованию более прочных контактов между частицами огнеупорной массы.

Сырец, сформованный из массы, содержащей оксиды кремния, относятся к капиллярно-пористым телам. Капиллярно-пористые свойства дисперсного кремнезема проявляются при его контакте с водой, поэтому для раскрытия механизма свойств композита было рассмотрено строение системы дисперсный кремнезем - вода. Показано, что четырехвалентный кремний всегда окружен четырьмя ионами кислорода и образует вместе с ним характерные для этого строения тетраэдры ЗЮ4. Из них два тетраэдра имеют общий ион кислорода. В процессе диспергирования как кристаллического, так и аморфного БЮ2 происходит разрушение этих тетраэдров. На дисперсной поверхности появляются элементы, соответствующие следующему сте-

Рассматривая кремнийсодержащую систему согласно учению П.А. Ре-биндера установлено, что при диспергировании кремнезема в водной среде

хиометрическому составу О] и Б1

происходит прямое образование гидроксидных групп путем адсорбции ионов Н+ и ОН+ на поверхности кремнезема (8Юг). Количество связанной воды в виде первой мономолекулярной пленки адсорбированной на поверхности БЮг определяется общей поверхностью вновь образованных частиц 8Ю2. Гидратация 8Ю2 в водной среде имеет ограниченный характер и зависит от поверхности взаимодействующих фаз. При этом частицы кварцевого составляющего в суспензии могут рассматриваться как соединение оксида кремния (вЮг) с ионизированной кремниевой кислоты. Ионы водорода входящие в дисперсионную среду заряжаются отрицательно, благодаря этому достигается устойчивость частиц кремнезема.

Частицы, находящиеся в дисперсном состоянии могут удерживать на своей поверхности сольватную оболочку, состоящую из значительного количества слоев воды. Сила, с которой внешние слои воды удерживают частицы находящиеся в дисперсном состоянии, уменьшается по мере удаления от поверхности. В случае, когда водоудерживающая сила неспособна дополнительно удерживать новые слои, эта вода становится свободной.

Исходя из выше изложенных представлений о строении формовочной массы, можно судить о возможности направленного изменения ее свойств с целью улучшения ее водопроводящих свойств путем модификации структурно-механических характеристик. Анализ различных технологий позволил выделить наиболее приемлемый эффективный способ по интенсификации водопроводящих свойств - стабилизацию суспензий за счет интенсивного механического перемешивания, позволяющего предельно уменьшить долю воды на поверхности твердых частиц при равных значениях вязкости и за счет уменьшения общей влажности введением отощающих крупнозернистых добавок шамота.

Окончательные физико-механические характеристики теплоизоляционных изделий из кварцевой керамики достигаются путем обжига. Установлено, что при спекании процесс формирования свойств может быть осложнен кристаллизацией. Образование в кварцевой керамике очагов кристобалита может привести к ее разрушению и возрастанию объемной массы, снижению пористости. На рис. 1 представлена зависимость пористости кварцевой керамики от температуры обжига.

От температуры обжига зависит прочность кварцевой керамики при изгибе (рис. 2). Содержание кристаллических включений (8Ю2) оказывает существенное влияние на прочность кварцевой керамики. Установлено, что оптимальной температурой спекания, обеспечивающую минимальное образование кристобалита при сохранении высокой пористости и прочности, является 1200°С с выдержкой в течение 2 часов. При температуре свыше 1200°С прочность и плотность кварцевой керамики возрастает, однако термостойкость готовых изделий уменьшается примерно в два раза. Установлено также, что максимально уплотнение кварцевой керамики достигается при температуре начала кристаллизации. Содержание кристобалита в керамике составляет не более 2-3%. Однако, если обжиг проводить при температуре и режимах, вызывающих дальнейшее повышение содержания кристобалита, то

произойдет падение прочности. Содержание в кварцевой керамике кристоба-лита зависит от продолжительности ее спекания. Особенно эта зависимость очевидна при температуре 1200°С (рис. 3) при измельчении кварцевого отхода в мельницах с различным видом мелящих тел.

л н о

8 о

к о, о

с

14 12 10 8 6 4 2 0

к

Щ

N N --- ►

V2

N к«^-

»

1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 Температура, °С

Рис. 1. Влияние температуры обжига кварцевой керамики на кажущую пористость: 1-е содержанием кристаллических включений ЭЮг; 2 - без содержания

40 35

«

I 30

о"

125 3

I 20

1 15

& 10

И-- ►--'

/ < Ч

/ /

/ / \

4 /

.--■* ---

1000 1100 1200 1300 1400 Температура, °С

1500

1600

Рис. 2. Влияние температуры обжига кварцевой керамики на предел прочности при изгибе (сг^). 1 - содержащий кристаллические включения 8102; 2 - без содержания

Рис. 3. Влияние температуры на содержание кристобалита в керамике, из полученного в мельницах различных конструкций: 1 - шаровая мельница с корундовыми мелющими телами;

2 - шаровая с муллитовыми шарами.

Выявленная разница в скорости кристаллизации вызвана тем, что при помоле шихты в шаровой мельнице с корундовыми мелющими телами даже незначительный намол выступает в качестве центров кристаллизации кристобалита, в то время как частицы муллита имеют химическое сродство с кварцевой керамикой и позволяют сохранить аморфное строение материала в значительно большем интервале температур.

Обжиг изделий из кварцевой керамики протекает многостадийно. Исследованы различные режимы обжига кварцевой керамики и их влияние на усадочную деформацию, и прочностные свойства готовых изделий. Было замечено, что наличие в составе шихты пенополистирола приводит к образованию сети мелких трещин в объеме материала, что приводит к снижению механической прочности. Установлено, что с повышением температуры имеет место деструкция и разложение пенополистирола, происходит увеличение давления продуктов сгорания внутри пор, что приводит к разрушению меж-поровых перегородок, и, следовательно, к снижению механической прочности материала. Применением дериватографического анализа были установлены температурные границы наиболее интенсивного процесса газовыделения. Они показали, что наиболее интенсивное газовыделение имеет место до начала спекания кварцевой массы. Снижение скорости подъема температуры в момент интенсивного газовыделения намного снижает опасность появления трещин в материале. Это связано с тем, что при замедленном повышении температуры значительно меньше выделяются продукты сгорания с единицы поверхности материала. Весь процесс термической обработки протекает более равномерно и медленнее. На рис. 4 приведена зависимость средней плот-

ности материала от режима повышения температуры.

Установлено, что в режиме спекания преобладающее влияние оказывают: начальная температура, продолжительность выдержки и скорость подъема температуры. Получен рекомендуемый режим обжига кварцевой керамики (рис. 5), согласно которому, процесс необходимо вести с дополнительной изотермической выдержкой при температуре 270°С.

Подъем температуры, °С в час

Рис. 4. Режим подъема температуры при выжигании пенополистирольных

изделий из кварца

О 10 20 30

Время, час

Рис. 5. Режим обжига изделий из высокопористой керамики

От дисперсности сырьевых компонентов во многом зависят свойства готовых изделий. Скорость многих процессов особенно в первый период зависит от удельной поверхности контактирующих фаз, причем главную роль в этом случае играет не механизм протекания реакций, а количественная сторона этой реакции. Скорость взаимодействия контактирующих фаз: кварцевого составляющего с пенополистиролом определяется по количеству связей. Причем с повышением активности этих компонентов количество этих связей возрастает. В работе перед перемешиванием кварцевого компонента с полистиролом, неорганическая составляющая подвергалась механической активации в установке ударно-импульсного типа. Увеличение реакционной способности компонентов в результате механической активации способствует получению кварцевой керамики высокой прочности при сжатии (рис. 6).

55 | 50 {3 45

о о И V

а 40

С

35

30

0 2 4 6 8 10 12 14 Скорость обработки, м/с

Рис. 6. Влияние скорости обработки на прочность кварцевой керамики

Таким образом, в процессе формирования структуры в обработанной высокими скоростями смеси наступает период активного взаимодействия частиц компонентов, что приводит к снижению давления формования и повышению массопереноса.

В четвертой главе рассмотрены вопросы изменения структуры и теплотехнических свойств кварцевой керамики. Для исследования применялся сканирующий электронный микроскоп и программа обработки полученных результатов. Установлено, что размеры и форма пор определяются гранулометрическим составом и конфигурацией выгорающих добавок. Применение в качестве порообразователя мелких фракций полистирола позволяет получать изделия с равномерно распределенными порами преимущественно сферической формы, диаметр которых находятся в интервале 600-900 мкм. На рис. 7

приведены гистограммы распределения пор по размерам. Установлена зависимость прочности при сжатии (рис. 8) от размера пор, определяемого размером введенных частиц полистирола, при плотности 500 кг/м3.

5.? 5.7 1.3

едою« лор п> форнфмтр]- (Макросъемка)

13

1?

1 16

!.1 . е.2В 0.46 е.61 0.В2 1 е.15 0.37 0.55 8.73 6.51

1—Г

Т

13

1 3 1 12 8 13 11 В 6 1

Распределили пар по форифактору

16 16

1-1 1.2

о.г

т-

0 0.2 0.4 0.6 0.3 1 0.1 0.3 0.5 0.7 0.3

1 I I Г 1 Г1" Г - Г......Г .

'бэ 1га 62 61 63 'з-? 23- 7 6 1*"'

23 Дкалеарыокружкоспйралаширампплшцада

3.6 8.6 5.7

261 148 632 816 1 172 356 519 721 908

28 10 15 6 14 2 5 1 1

Дшктри «кружмвстек рикш порам яв ювщздн

1-Г

о.г г.16 i.lг б.еа е.т ю 1.13 3.14 5.1 7.06 9.02

I I _ _ I II Г

2эЗ 102 18 22 17 5 3 6 1 О

а)

б)

Рис. 7. Распределение а) макро- и б) микропор по формфактору и размерам в изделиях высокопористой кварцевой керамики со средней плотностью 500 кг/м3

35 30 25

-Ь

6

О

5 15

о.

С

10 5 О

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Размер частиц, мкм

Рис. 8. Зависимость прочности кварцевой керамики от размера частиц введенного полистирола при плотность 500 кг/м3

Физико-механические и теплофизические свойства полученной кварцевой керамики приведены в табл. 1. Средняя плотность кварцевой керамики теплотехнического назначения является главной и определяющей характеристикой. При использовании способа полистирола в качестве выгорающей добавки, возможно, получить изделия с плотностью 400 кг/м3 и более.

Таблица 1.

Механические свойства кварцевой керамики_

Прочность, МПа Плотность, кг/м3 Коэффициент теплопроводности при температуре 650°С на горячей стороне, Вт/м °С Усадка, %

при сушке при обжиге

1,35 400 0,123 0,32 не более 1%

2,10 500 0,124 0,42

2,82 600 0,151 0,46

4,10 700 0,181 0,51

Для повышения прочности кварцевой керамики в состав шихты вводили добавку шамота. Выявлено, что на прочность материала оказывает влияние гранулометрический состав шамота. При использовании крупных фракций шамота структура полученного теплоизоляционного материала разрыхляется, механическая прочность резко снижается, рис. 9. Найдено наиболее оптимальное процентное отношение шамота и кварцевого составляющего -30%.

Размер частиц, мкм

Рис. 9. Зависимость прочности легкой кварцевой керамики от размера частиц шамота

Экспериментальные исследования стали основой разработки технологии производства высокотемпературной теплоизоляции. Технология и технологическая линия внедрена в производство. Дано технико-экономическое обоснование технологии производства огнеупорной теплоизоляции, а также рекомендации по ее использованию.

Пятая глава посвящена оптимизации технологии производства огнеупорной легкой кварцевой керамики на основании системного анализа. Процесс производства представлен в виде совокупности взаимодействующих элементов, каждый из которых рассматривается как единое целое. Установлены факторы, существенно влияющие на технологический процесс в целом. Выявлена группа факторов в рамках изучаемого технологического блока, имеющих наибольшее влияние на процесс производства.

Для каждого исследованного процесса с применением Б-оптимальных планов типа 2"+2п+1 получено уравнение регрессии и его графическое изображение. При получении уравнений регрессии отбрасывались факторы, которые не оказывали существенное влияние на формирование структуры ог-неупора.

На основании проведенного математического моделирования и решения задач оптимизации, были получены уравнения описывающие формирования основных свойств готовых изделий от наиболее значимых факторов, интервалы изменения которых представлены в табл. 2.

Таблица 2

Показатели эксперимента_

Наименование факторов Размерность Обозначение Среднее значение Интервал варьирования

Расход кремнезема кг/м3 Хю 400 160

Прочность сухого изделия МПа Хзз 750 150

Средняя плотность высушенного образца кг/м3 Х34 550 260

Скорость подъема температуры °С/час Хзб 20 5

Скорость подъема температуры °С/час Х39 80 50

Максимальная температура обжига °С Х40 1100 100

Продолжительность выдержки час Х41 6,0 4,0

Зависимость предела прочности (МПа) готовых изделий от варьируемых параметров обжига адекватно описывается полиномом (1), средняя плотность (кг/м3) определяется из полинома (2).

= 3,7 + 0,58*10+0,78*33+0,87*3,+0,68*40+0,5*3,-0,28*10Х41-0,49*33*39- (1)

-0,2дг39*41-0,28*33*3,-1,2х23 -0,2х2ю -0,28х42,.

5Г43 = 530 + 130х,, + 90*„о + 50*41 + 20х34х4О - 30х4Ох41 + 100х20 - 20х2, (2)

Анализ полинома (1) показывает, что на прочность обжигаемого изделия в наибольшей степени влияет расход кремнезема и начальной прочности высушенных изделий. Средняя плотность в наибольшей степени зависит от параметров обжига.

Наиболее подходящие для производства значения факторов установленные в результате решения задач оптимизации, приведены в табл. 3.

Таблица 3

Оптимальные значения факторов_

Наименование фактора Значение

2 4

Температура подвспененного полистирола 102+105иС

Расход кремнезема 310-360 кг/м3

Размер частиц полистирола 0,46+0,50 мм

Скорость вращения мешалки 40+35 об/мин

Размер частиц шамота 0,02+0,03 мм

Скорость теплоносителя 3,5+40 м/с

Скорость подъема температуры 82+92иС/час

Температура обжига 1100+1120иС

Продолжительность изотермической выдержки 4+6 час

Полученные результаты стали основой проведения промышленных испытаний, проведенных на ОАО «Ивстройкерамика». Основные физико-механические показатели полученных в заводских условиях изделий приведены в табл. 4.

Таблица 4

Основные показатели кварцевой керамики полученного на __ОАО «Ивстройкерамика»_

№ Показатели Результаты испытаний

1 2 3 4

1 Средняя плотность, кг/м3 400 500 600 700

2 Предел прочности при сжатии, МПа 1,5 2,1 2,35 4,2

3 Коэффициент теплопроводности при температуре 600°С, Вт/м К 0,12 0,12 0,145 0,180

4 Огнеупорность, иС 1600 1650 1650 1650

5 Термическая стойкость от 1000°С >10 >10 >10 >10

Опытно-промышленное внедрение показало, что применение технологии формования с использованием явления вспучивания полистирола позволяет получить качественные изделия с совокупностью свойств, отвечающим требованиям, предъявляемым к огнеупорной теплоизоляции. Кроме этого, разработанные математические модели зависимости параметров оптимизации легкой кварцевой керамики от состава и технологических параметров, позволяет прогнозирование свойства конечного продукта в соответствии с производственным процессом, и могут быть применены для внедрения на других предприятиях.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. На основании критического анализа литературных источников сформулирована и экспериментально подтверждена идея получения качественных теплоизоляционных огнеупорных материалов на основе отходов стеклолитейной промышленности с использованием явления вспенивания отходов бисерного полистирола.

2. С применением аппарата методов математической статистики описаны процессы, протекающие при электронагреве многокомпонентных масс, выбраны технологические параметры формования, спрогнозированы свойства готовых изделий. Установлено, что наиболее дешевым и эффективным способом улучшения фильтрационных свойств композита, является ввод в качестве отощающей добавки шамота, снижающего воздушные и огневые усадки и создающего вторичный муллит в процессе обжига.

3. Определены оптимальные состава огнеупорных легковесов из кварцевой керамики со средней плотностью 400^-700 кг/м3, прочностью при сжатии

1,5-И,2 МПа и теплопроводностью 0,124), 18 Вт/м К, при соотношени кварц-шамот 70:30, размерами частиц 30-80 мкм и влажностью смес: 65^-70%. Частичное обезвоживание сырца происходит на стадии форми рования за счет вспенивания полистирола, а сушка ведется при темпера туре 90-И 10°С в течение 6-4 часов.

4. Обжиг готовых изделий следует вести по мягкому режиму с обязатель ной изотермической выдержкой при температуре 270°С, для исключени деструкции материала.

5. Экономический эффект от внедрения разработанной технологии произ водства огнеупорного легковеса в сравнении с существующей, заключа ется в снижении на 35% за 1 м3 изделий себестоимости изготовления ма териала. Экономия достигнута за счет вторичного применения отходо промышленности, сокращения сроков сушки, освобождения земельны: площадей под отвалы.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

в изданиях из перечня, рекомендованных ВАК

1. Алоян, P.M. О процессе спекания и кристаллизации кварцевой керамики / Алоян, P.M., Матинян, С.С. // Строительные материалы, 2011 №12-С. 23-25.

2. Матинян, С.С. Обоснование режимов обжига кварцевой керамики / Матинян, С.С., Алоян, P.M., Овчинников, A.A., Ветренко, Т.Г. // Научное обозрение, 2011 №4 - С. 42-45.

3. Алоян, P.M. Технологические особенности производства пористой керамики / Алоян, P.M., Матинян, С.С., Гуюмджян, П.П., Ветренко, Т.Г. // Научное обозрение, 2011 №4 - С. 52-56.

в других изданиях

4. Попов, A.B. Пути повышения эксплуатационных характеристик жаростойких бетонов/ С.С. Матинян, Г.В. Серегин, П.П. Гуюмджян // Ученые записки инженерно-строительного факультета / Иван. гос. архит.-строит. ун-т. - Иваново, 2008. -Вып.4.С. 203-206. 256с.

5. Ветренко, Т.Г. Огнеупорные композиционные материалы из техногенного сырья / П.П. Гуюмджян, М.А. Тришкин, Матинян С.С. // Ученые записки инженерно-строительного факультета / Иван. гос. архит.-строит. ун-т. - Иваново, 2008. - Вып.4. С. 206-210. 256с.

6. Ветренко, Т.Г. Повышение долговечности футеровки печи / С.С. Матинян, П.П. Гуюмджян // Ученые записки инженерно-строительного факультета / Иван. гос. архит.-строит. ун-т. - Иваново, 2008. - Вып.4. С. 79-82. 256с.

7. Матинян, С.С. Моделирование процесса получения высокопористой кварцевой керамике / A.B. Попов, Л.Ю. Петрова, М.А. Тришкин // Ин-

формационная среда Вуза: Материалы XV Международной научно-технической конференции. Иваново: ИГАСУ, 2008. С. 900-903. 971с.

8. Тришкин, М.А. О футеровке печи обжига / A.B. Попов, С.С. Матииян // Информационная среда Вуза: Материалы XV Международной научно-технической конференции. Иваново: ИГАСУ, 2008. С. 909-911. 971с.

9. Матинян, С.С. Технологические особенности получения высокопористой легковесной керамики / П.П. Гуюмджян, М.В. Чичилов // Информационная среда Вуза? Материалы XVIII Международной научно-технической конференции. Иваново: ИГАСУ, 2011. С. 147-151. 540с.//

10.Матинян, С.С., Исследование свойств пенокерамических изделий / М.В. Чичилов // Информационная среда Вуза: Материалы XVIII Международной научно-технической конференции. Иваново: ИГАСУ, 2011. С. 152-156. 540с.

11.Алоян, P.M. Влияние концентрации суспензии на свойства пенокера-мики / С.С. Матинян, М.В. Бочков // Информационная среда Вуза: Материалы XVIII Международной научно-технической конференции. Иваново: ИГАСУ, 2011. С. 156-160. 540с.

12.Матинян, С.С., Технологические особенности обжига пористой керамики / П.П. Гуюмджян, М.В. Чичилов // Информационная среда Вуза: Материалы XVIII Международной научно-технической конференции. Иваново: ИГАСУ, 2011. 160-164. 540с.

13.Алоян, P.M. Производство высокотемпературной теплоизоляции / С.С. Матинян, В.В. Алешин // Информационная среда Вуза: Материалы XVIII Международной научно-технической конференции. Иваново: ИГАСУ, 2011.С. 164- 169. 540с.

14. Алоян, P.M. Моделирование процесса производства кварцевой керамики / П.П. Гуюмджян, С.С. Матинян // Информационная среда Вуза: Материалы XVIII Международной научно-технической конференции. Иваново: ИГАСУ, 2011. С. 169- 173, 540с.

МАТИНЯН СИМАК САМВЕЛОВИЧ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ СТЕКОЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 22.11.2011. Формат 60x84 1/16 Печать плоская. Усл. печ. л. 1,16. Тираж 100 экз. Заказ № 138. ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина» 153003, Иваново, ул. Рабфаковская, 34. Отпечатано в УИУНЛ ИГЭУ.

61 12-5/1403

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования Ивановский государственный архитектурно-строительный университет

Теплоизоляционные материалы на основе отходов стекольного производства

Специальность 05.23.05 - строительные материалы и изделия

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: Чл.-корр РААСН, доктор

На правах рукописи

Матинян Симак Самвелович

технических наук, профессор Алоян Роберт Мишаевич

Иваново 2011

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЛЕГКОВЕСНЫХ ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛОВ 10

1.1. Область применения легковесных огнеупоров и их значение для промышленности

10

1.2. Выбор способа изготовления высокопористых керамических материалов 24

1.3. Методы оптимизации состава при прогнозировании свойств легковесных материалов 26

1.4. Выводы по первой главе 30 Глава 2. МЕТОДОЛОГИЯ ИСЛЕДОВАНИЙ 32

2.1. Методика проведения экспериментальных исследований 33

2.2. Определение физико-механических свойств образцов 36

2.3. Математическое планирование эксперимента 39

2.4. Обработка результатов экспериментальных исследований 43

2.5. Выводы по второй главе 45 Глава 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ИЗ КРЕМНЕЗЕМА 46

3.1. Формирование структуры композита в процессе формования 47

3.2. Характеристики вспененного полистирола 48

3.3. Технологические особенности изготовления кварцевой керамики 50

3.4. Разработка способа повышения влагопроводящих свойств кварц-полистирольной массы 55

3.5. Исследование процессов спекания и кристаллизации 60

3.6. Режимы обжига изделий из кварцевой керамики 69

3.7. Исследование влияния интенсивности обработки компонентов на прочность кварцевой керамики 73

3.8. Кристаллизация и силикатизация керамики 76

3.9. Кристаллизация кремнезема 77

3.10. Выводы по третьей главе 82 ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ КВАРЦОВЫХ ОТХДОВ 84

4.1. Определение поровой структуры кварцевой керамики 84

4.2. Исследование механических и теплофизических свойств кварцевой керамики 89

4.3. Разработка технологии производства высокотемпературной теплоизоляции из керамики 93

4.4. Технико-экономическое обоснование технологии производства 96

4.5. Рекомендации по использованию кварцевой керамики 98

4.6. Выводы по четвертой главе 100 Глава 5. ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 102

5.1. Системный анализ технологии производства высокопористой кварцевой керамики

102

5.2. Математическое моделирование процесса производства кварцевой керамики 103

5.3. Разработка технологической линии производства кварцевой керамики 123

5.4. Технико-экономическое обоснование целесообразности внедрения данной технологии , 124

5.5. Выводы по пятой главе 126 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 128 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 129

ВВЕДЕНИЕ

Вопросы, посвященные созданию теплоизоляционных материалов, не нуждающихся при их производстве значительных энергетических затрат имеют большое теоретическое и прикладное значение. Это обусловлено тем, что, несмотря на обладание значительными запасами энергетических ресурсов и мощным топливно-энергетическим комплексом, энергоемкость российской экономики существенно выше соответствующих показателей в других государствах. На современном этапе энергоёмкость производства в России в 2-3 раза превышающей удельную энергоёмкость экономик развитых стран. Причинами такого положения, являются сформировавшаяся в течение длительного периода времени структура промышленного производства и нарастающая технологическая отсталость энергоёмких отраслей промышленности. До 25% всей произведенной энергии теряется. Общий объем потерь оценивается в 350 млн. тонн условного топлива, из которых около 60 млн. тонн условного топлива - при производстве электроэнергии, около 80 млн. тонн условного топлива - при потреблении энергии отраслями промышленности, порядка 80 млн. тонн условного топлива - при производстве, передаче и распределении тепловой энергии и почти 130 млн. тонн условного топлива - непроизводственные энергопотери в зданиях.

Работа промышленных тепловых агрегатов и печей связана не только с теплопотерями в окружающую среду, а также и со значительными потерями на аккумуляцию тепла стенами. Эти потери можно намного сократить, если уменьшить теплопроводность ограждающих конструкций - футеровок, причем, тем значительнее, чем выше теплоизоляционные свойства использованных материалов. Тепловая изоляция кроме уменьшения потерь тепла в окружающую среду, создает устойчивые условия работы промышленных агрегатов, устраняет пожарную опасность, а также обеспечивает нормальные условия труда на производстве.

В качестве футеровок используются различные огнеупорные и жаростойкие материалы, которые в зависимости от назначения могут быть несущими и теплоизоляционными. Материалы называются огнеупорными, если они способны работать в условиях высокотемпературного нагрева. В отличие от других материалов к ним предъявляется комплекс требований, характеризующих их пригодность работать при высоких температурах в различных условиях.

В современных промышленных тепловых установках температура нагрева может достигать 1000-1800°С. В ряде отраслей температура службы огнеупоров значительно превышает этот предел. Поэтому футеровочные материалы должны обладать, прежде всего, огнеупорностью, т. е. способностью противостоять действию высоких температур, не расплавляясь.

Однако действие высоких температур на огнеупорные материалы не ограничивается их расплавлением, которое для обычных огнеупоров происходит при температурах выше 1650-1750°С, а для специальных - выше 2000°С. При более низких температурах огнеупорные материалы начинают размягчаться и терять прочность. Поэтому качество огнеупорных материалов оценивается также и по их способности противостоять нагрузкам при определенных температурах в течение длительного времени.

При воздействии высоких температур большая часть огнеупорных материалов уменьшается в объеме из-за дополнительного их спекания и уплотнения. Немногие огнеупорные материалы, прежде всего динас, увеличиваются в объеме. Изменение объема огнеупорного материала может вызвать повреждение, и даже разрушение футеровки. Поэтому огнеупорные материалы должны также обладать постоянством объема при температурах их службы.

Изменение температур при разогреве и охлаждении промышленных агрегатов и, как следствие этого, неравномерный разогрев футеровок вызывает растрескивание огнеупорного материала из-за его недостаточной термической стойкости, которая является одним из наиболее важных факторов, сокращающая срок службы конструкций.

Огнеупорная футеровка промышленных агрегатов сильнее всего разрушается в результате химического взаимодействия с золой сжигаемого топлива или с теми материалами, которые плавятся или обжигаются в этих аппаратах. Степень разрушения огнеупорных материалов зависит от химического состава материала, воздействующего на футеровку, от температуры этого взаимодействия, а также от химического состава и пористости огне-упора.

В практике редко встречается изолированное воздействие одного из перечисленных разрушающих факторов. Чаще одновременно происходит размягчение огнеупора и потеря им прочности, значительная усадка огнеупорного материала при высоких температурах нагрева снижает его термическую стойкость.

В настоящее время пока еще нет огнеупорных материалов, сочетающих в равной мере все рабочие свойства, необходимые для службы в любых условиях. Каждый вид огнеупора характеризуется присущими лишь ему свойствами, на основании которых определяют область его рационального применения. Таким образом, для правильного выбора и эффективного использования огнеупорного материала в различных областях необходимо детально знать, с одной стороны, все его важнейшие свойства, а, с другой стороны, условия службы.

Документом, систематизирующим многочисленные виды огнеупорных материалов, является стандарт - ГОСТ 28874-90 Огнеупоры. Классификация. По этой классификации, огнеупорные изделия подразделяются в зависимости от физико-химической природы исходного сырья на 15 основных групп. Таким образом, каждый из перечисленных в классификации типов объединяет огнеупорные изделия с определенным химико-минералогическим составом и, следовательно, свойствами.

Чаще всего для теплоизоляции применяют дорогостоящие легковесные огнеупоры и штучные изоляционные материалы. Их изготавливают путем обжига отформованных изделий, что требует значительных затрат и удлиня-

ет технологический цикл. Существующие технологии производства таких материалов базируются на использовании достаточно дорогостоящих сырьевых компонентов. В большинстве случаев это связано с тем, что при их получении применяются различные порообразователи, усложняющие технологию изготовления. Предприятия, выпускающие легковесный шамот - основной вид теплоизоляционного материала, не в состоянии покрыть потребность строителей. Поэтому вопрос о производстве новой, более эффективной теплоизоляции является очень острым.

Среди перспективных материалов для тепловой защиты промышленных тепловых агрегатов, особое место принадлежит группе веществ создаваемых на основе кремнезема, в том числе кварцевому стеклу. Кварцевое стекло обладает комплексом ценных физико-химических свойств; термостойкостью, огнеупорностью, химической и радиационной стойкостью, прозрачностью в широком диапазоне длин волн, высокими электроизоляционными свойствами. Способы получения изделий из кварцевого стекла резко отличаются от методов, принятых в технологии обычного стекла. Последнее обусловлено исключительно высокой вязкостью расплава кремнезема даже при температурах, превышающих 2000°С, и вместе с тем повышенной его летучестью.

В последние годы эта проблема успешно решается применением принципов керамической технологии, вследствие чего устраняются ограничения в отношении величины и конфигурации изделий, получаемых материалов из кварцевого стекла. В отличие от многих известных областей применения кварцевого стекла в оптике, применение его в технике высоких температур в большинстве случаев не предъявляет каких-либо требований к его оптическим свойствам. Материалы, получаемые на основе кварцевого стекла по керамической технологии по сравнению с кварцевым стеклом, обладают, кроме того, повышенными термостойкостью и теплоизоляционными свойствами.

Таким образом, материалы, состоящие из стеклообразного кремнезема и изготовленные по керамической технологии, могут быть получены с ис-

пользованием следующих исходных видов 8Ю2: кварцевого стекла, аморфного кремнезема и кристаллического кремнезема. Практический интерес представляют материалы, изготовленные на основе кварцевого стекла, в меньшей степени - на основе синтетического аморфного кремнезема, который применяют в тех случаях, когда необходимо получение керамики высокой чистоты (например, для варки некоторых марок сверхпрозрачных стекол).

Кварцевой керамикой называют материалы, получаемые преимущественно из кварцевого стекла по керамической технологии. В качестве исходного Сырьевого материала может применяться и синтетический аморфный кремнезем и стекла на его основе. Первые публикации по технологии, свойствам и применению таких огнеупоров относятся к 1960 г. и связаны с именами таких ученых как П.П. Будников, Ю.Е. Пивинский, А.Г. Ромашин, Н.В. Соломин, Н.В. Голубева, Р.Я. Попильский, И.Е. Нишанова, И.Я. Гузман, Н.И. Прудников и др.

Одним из перспективных направлений производства легких теплоизоляционных материалов на основе кварцевой керамики является применение метода самоуплотняющихся масс из отходов стеклолитейного производства. Не маловажным фактором в этом случае является и возможность применения для производства побочных продуктов самой стекольной промышленности, а также вторичное использование огнеупоров - боя шамота. Это снижает расход дорогостоящих материалов, транспортные расходы и энергозатраты, способствует улучшению экологической обстановки. Комплексное применение отходов промышленности с целью получения новых теплоизоляционных материалов с регулируемыми свойствами на основе кварцевой керамики определяют актуальность данной работы.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный архитектурно-строительный университет», а также с планом приоритетных направлений развития науки и техники Правительст-

ва Российской Федерации №2727 1П-П8 от 21.07.1998 раздел «Технология реабилитации окружающей среды от техногенных воздействий».

Целью настоящего исследования является разработка составов и технологии производства теплоизоляционных изделий на основе кварцевой керамики из материалов стеклолитейной отрасли по малоэнергоемкому способу с использованием отходов промышленности. Для достижения этой цели в

работе решались следующие задачи:

- изучена специфика физико-химических процессов, происходящих при одновременном тепловом и силовом воздействии на кварцево-полистирольные и шамотно-кварцево-полистирольные массы при формовании, сушке и обжиге;

- найдены зависимости между физико-механическими и теплофизиче-скими характеристиками шамото-кварцево-полистирольных легковесов от

технологических параметров;

- на основе статистической обработки результатов экспериментов построена математическая модель для оптимизации состава формовочной массы, технологических параметров производства готовых изделий и с целью прогнозирования свойств легковесов;

- дано технико-экономическое обоснование целесообразности и эффективности разработанной технологии.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка используемой литературы и приложения, изложена на 140 страницах машинописного текста, включая 15 таблиц, 44 рисунка, библиографический список из 127 наименований и приложений.

В первой главе диссертационной работы приведен анализ литературных источников состоянии теории практики получения теплоизоляционного материалов, обладающих невысокой объемной массой. Затронуты проблемы, связанные с возможностью применения различных добавок на физико-механические и теплофизические свойства готовых изделий. Выявлены ме-

тоды позволяющие оптимизировать составы сырьевых компонентов и методов прогнозирование свойств конечного продукта.

Во второй главе представлена общая методика для исследований, разработана методика проведения экспериментов. Дано описание исходных компонентов их физико-химические, физико-механические, а также тепломеханические и теплофизические свойства.

В третьей главе приведены теоретические и практические предпосылки получения теплоизоляционных материалов и изделий с объемной массой 400-600 кг/м3. Даны характеристики сырьевых компонентов, разработан способ повышения влага проводных свойств формовочных масс. Рассмотрены формовочные свойства массы в зависимости от технологии ввода отощаю-щих добавок. Изучены, вопроси тепло и масса обмена при формировании и влияния способа подогрева на формирование структуры и свойства изделий.

В четвертой главе приведении результаты экспериментальных исследования влияния способа формирования на физико-механические теплоизоляционные свойств готовых изделий. Исследованы макро- и микроструктура теплоизоляционных материалов с применением электронно-микроскопического и рентгеноструктурного анализа. Определены вливание различных отощающих добавок на физико-механические свойства полученных отходов. Установлено, что при объемном прессовании происходит переориентация пор, которая в свою очередь оказывают влияние на физико-технические свойства образцов.

Пятая глава посвящена оптимизация состава теплоизоляционных изделий применяя метод математической статистики. В качестве критерия оптимизация выбраны такие параметры как: размер гранул порооброзавателя состав, форма, объемная масса шихты, режимы сушки, электроподогрева и обжига. На основе оптимизаций модели разработка технология и технологичная линия производства легковесных теплоизоляционных материалов. Дани технико-экономических обоснование и рекомендации по применению пористых теплоизоляционных материалов на практике.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЛЕГКОВЕСНЫХ ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Область применения легковесных огнеупоров и их значен