Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0215U001987, 0115U003807 , Науково-дослідна робота Назва роботи Доробка технології виготовлення маси із стабілізованого діоксиду цирконію, і випуск дослідних партій порошків для плазмового напилення, набивних мас і мертелів із ZrO2 та периклазохромітових порошків. Назва етапу роботи Керівник роботи Шулик Ірина Германівна, Дата реєстрації 27-08-2015 Організація виконавець ВАТ "Український науково-дослідний інститут вогнетривів імені А.С.Бережного" Опис етапу Об'єкт дослідження - маса із стабілізованого діоксиду цирконію. Мета роботи - отримання нового стабілізованого діоксидцирконієвого матеріалу. Методи дослідження - хімічний, петрографічний, рентгенофазовий аналізи. Проведено дослідження впливу кількості добавки моноклінного ZrО2 (0, 10, 20, 30 і 40 %) після термообробки при 100, 150, 400, 1580 і 1750 °С на основні показники властивостей (Пвідкр., ?уяв., ?ст., Ттепл. (1300 °С - повітря)) пресованих зразків на ортофосфорній кислоті (2,6 % по Р2О5) із ZrО2, стабілізованого комбінованою добавкою СаО + MgO (у співвідношеннях 4,4: 1,3; 2,9: 2,6; 1,5: 3,9 мас.%), порівняно із зразками із ZrО2 стабілізованого тільки СаО (5,8 мас.%) або MgO (5,2 мас.%). В зразках без добавки моноклінного ZrO2 у міру збільшення в них стабілізуючої добавки MgO з 0 до 5,2 (мас. %) уявна щільність сирцю зменшується з 4,57 до 4,43 г/см3. Це обумовлено, мабуть, більш активною взаємодією Н3РО4 з масами із ZrО2, стабілізованого СаО, що забезпечує їх кращу пластичність і пресуємість в порівнянні з масами із ZrO2, стабілізованого МgO. При введенні в склад зразків добавки моноклінного ZrO2 до 30% уявна щільність сирцю збільшується на ~ 0,14-0,20 г/см3, а при збільшенні кількості добавки до 40 % - незначно зменшується на ~ 0,01-0,03 г/см3. Це обумовлено тим, що моноклінний ZrO2 більш тонкодисперсний, ніж стабілізований, і його істинна щільність вище. Відкрита пористість зразків всіх вивчених в даній роботі складів після термообробки при температурах 150, 400, 1580 і 1750 °С, закономірно зменшується при введенні до їх складу 20-30 % добавки моноклінного ZrO2. Подальше збільшення кількості добавки до 40 % приводить до погіршення цього показника. Зміна уявної щільності зразків має зворотну закономірність. Границя міцності при стисненні для зразків кожного з вивчених складів без добавки і з добавкою 20-30 % моноклінного ZrO2 характеризується достатньо близькими показниками. При збільшенні кількості добавки більше 30 % границя міцності при стисненні зменшується. Після випалу при 1580 і 1750 °С для зразків із ZrO2, стабілізованого тільки СаО або МgО, відзначається значна усадка, яка при збільшенні кількості добавки моноклінного ZrO2 до 30 % зменшується від 2,1 до 1,0 % і 0,9-0,2 % відповідно, а при збільшенні кількості добавки до 40 % відзначається незначне зростання (до 0,5 %). Для зразків із ZrO2, стабілізованого комбінованою добавкою СаО + МgО, незалежно від їх співвідношення та кількості добавки моноклінного ZrO2, переважно відзначається незначне зростання (до 0,6 %) що є безумовно важливим для використання в високотемпературних футеровках. Для зразків, випалених при температурі 1580 °С, визначали термостійкість (1300 °С - повітря). Термостійкість зразків із ZrO2, стабілізованого СаО (5,8 %), або МgО (5,2 %), або комбінованою добавкою СаО + МgО (1,5 : 3,9 %), є невисокою і складає 2-10 теплозмін . Найбільш високою термостійкістю - 51 теплозміна - характеризуються зразки із ZrO2, стабілізованого СаО+МgО (2,9 : 2,6 %), з добавкою 20 % моноклінного ZrO2. На підставі виконаних досліджень встановлено, що після випалу при температурі 1580 °С найбільш високими показниками за комплексом властивостей характеризуються зразки із маси ZrO2, стабілізованого 2,9 % СаО + 2,6 % MgO, з добавкою 20 % моноклінного ZrO2: відкрита пористість 14,3-14,8 %, уявна щільність 4,67-4,69 г/см3, границя міцності при стисненні 62-68 МПа, термостійкість (1300 °С - повітря) 51 теплозміна, зростання 0,2 %. В результаті виконаних досліджень удосконалено технологію виготовлення маси на основі нового матеріалу із ZrO2, стабілізованого комбінованоюдобавкою 2,9 % СаО + 2,6 % MgO. Цей матеріал може бути рекомендований для випробування в футеровці зони горіння реакторів виробництва технічного вуглецю і реакторів піролізу нафтопродуктів. Вивчено вплив виду фосфатної зв'язки (дигідрофосфату кальцію, гідрофосфату цирконію, дигідрофосфату магнію) на основні показники властивостей вібролитих зразків із ZrO2, стабілізованого СаО, з добавкою 30 % моноклінного ZrO2 після термообробки. Встановлено, що в якості фосфатної зв'язки при виготовленні цих виробів способом вібролиття можливе використання тільки дигідрофосфату кальцію тому, що гідрофосфат цирконію не володіє в'язкою здатністю, а дигідрофосфат магнію не забезпечує отримання якісного сирцю. Проведено дослідження впливу виду фосфатної зв'язки (Н3РО4 і дигідрофосфату кальцію при вмісті 2,6 % по Р2О5) і способу формування (пресування і вібролиття) на основні показники властивостей зразків із ZrO2, стабілізованого СаО, з добавкою 30 % моноклінного ZrO2 після термообробки при 100, 400 і 1580 °С. Встановлено, що на даному етапі досліджень зразки, виготовлені способом пресування на Н3РО4 характеризуються більш високими показниками властивостей, ніж зразки, виготовлені способом пресування і вібролиття, на зв'язці із дигідрофосфату кальцію, а саме: (Твипалу - 1580 °С) уявна щільність 4,81 проти 4,60 і 4,58 г/см3, відкрита пористість 12,3 проти 15,7 і 16,5 %; границя міцності при стисненні 52,0 проти 18,5 і 17,8 МПа відповідно. Виконано дослідження по підбору оптимального мастила для металевих форм (солідол, графіт + масло, рідкий парафін і його водна емульсія) для вібролиття виробів із ZrO2,стабілізованого СаО, з добавкою 30 % моноклінного ZrO2 на зв'язці із дигідрофосфату кальцію. Встановлено, що мастило із водної емульсії рідкого парафіну забезпечує кращу якість поверхні виробу після розбору форми і рекомендується до застосування. В ПАТ "УКРНДІВ ІМЕНІ А.С. БЕРЕЖНОГО" виготовлено дослідні партії: сумішей порошків із ZrO2, стабілізованого оксидом кальцію, для набивної маси марки СМЦН-93 і мертеля марки МЦ-93-1 з показниками властивостей, які відповідають вимогам ТУ; порошків із стабілізованого ZrO2 для плазмового напилення марок ПЦПК-100, ПЦПК-63, ПБПК-63-1 і ПЦПК-40 з показниками властивостей, які відповідають вимогам ТУ; періклазохромітового порошку фракції менше 1 мм з показниками властивостей, які відповідають вимогам споживача. Ця вогнетривка продукція поставлена споживачам на внутрішній та зовнішній ринок (експорт в РФ). Роботу продовжити в напрямку освоєння технології виготовлення маси на основі нового матеріалу із ZrO2, стабілізованого комбінованою добавкою СаО + MgO, випуску дослідної партії та її передачі на промислові іспити в службі. Опис продукції Удосконалення технології виготовлення маси із стабілізованого діоксиду цирконію. Автори роботи Шишковський Д.О. Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити