Влияние талька на связывание СаОсв.
При обжиге доломитовых огнеупоров

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Международный Научный Институт & quot-Educatio"- II (9), 2015
16
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ВЛИЯНИЕ ТАЛЬКА НА СВЯЗЫВАНИЕ САОСВ. ПРИ ОБЖИГЕ ДОЛОМИТОВЫХ
ОГНЕУПОРОВ
Конохов Рудольф Валерьевич
инженер, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева Кольского
научного центра РАН, г. Апатиты Мурманская область Бастрыгина Светлана Валентиновна
канд. техн. наук, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева
Кольского научного центра РАН, г. Апатиты Мурманская область
THE EFFECT OF TALK ON CAOBNBINDING DURING DOLOMITE REFRACTORY CALCINATION
Konokhov Rudolf, Engineer, Institute of Chemistry and Technology ofRare Elements and Mineral Raw Materials, Kola
Science Centre RAS, Apatity
Bastrygina Svetlana, Candidate of Science, Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials, Kola Science Centre RAS, Apatity
АННОТАЦИЯ
Исследована возможность использования талька, входящего в состав горнопромышленных отходов, в качестве стабилизирующей добавки при обжиге доломитовых огнеупоров. Показана зависимость содержания свободного оксида кальция от температуры, соотношения исходных компонентов и наличия минерализатора. Установлено, что оптимальным соотношением, при котором СаО полностью связываются в силикаты при температуре 1100 °C и в присутствии минерализатора является 35.5 кг хвостов на 100 кг доломита.
ABSTRACT
Potential uses of talc, incorporated into mining wastes, as a stabilizing additive in firing of dolomite refractories are discussed. A relationship between the free calcium oxide contents and temperature, feed components ratio, and the presence of mineralizer has been established. The optimum ratio, at which CaO is completely fixed in silicates at 1100 С and in the presence of mineralizer, was found to be 35.5 kg of tailings per 100 kg of dolomite.
Ключевые слова: тальк, доломитовые огнеупоры, минерализатор.
Keywords: talc, dolomite refractories, mineralizer.
Для многих материалов (огнеупоры, керамика, жаростойкие бетоны и др.) нежелательно присутствие свободного СаО. Это связано со способностью извести быстро гидратироваться с резким увеличением объема. Вследствие этого, например, известково-магнезиально-углеродистые огнеупоры не подлежат длительному хранению и при отсутствии особых условий хранения начинают разрушаться через 7−10 дней после формовки. Одним из способов стабилизации таких материалов является связывание СаОсв. в высокоосновные силикаты при повышенных температурах (900°С и более). Однако, в связи с тем, что как исходные продукты, так и фазы-новообразования характеризуются высокими температурами плавления, реакции силикатообразования протекают в твердой фазе и, вследствие этого, требуют высоких температур и длительной термообработки.
В тех случаях, когда процесс спекания совпадает с процессами разрушения кристаллических решеток исходных фаз и переходом их в метастабильное состояние, твердофазные реакции протекают более быстро и с меньшими энергозатратами. Ранее было установлено, что перспективным направлением использования рудовмещающих серпентинитов является применение их в производстве стабилизированных доломитовых огнеупоров [1, с. 62]. Декарбонизация доломита частично совпадает с дегидратацией серпентиновых минералов и переходом их в метастабильное состояние. Более активный СаО вытесняет MgO из магнезиальных силикатов при повышенных температурах [2, с. 31]. В зависимости от соотношения компонентов — CaO, MgO и SiO2 — образуются либо смешанные силикаты кальция и магния и свободный оксид магния, либо силикат кальция, смешанные силикаты кальция и магния и свободный оксид магния, либо силикат кальция и свободный оксид магния. В пределах поля CaSiO3 -MgSiO3 — Ca2SiO4 — Mg2SiO4 на диаграмме фазового состояния в системе MgO — CaO — SiO2 устойчивы только си-
ликаты кальция, кальция и магния или магния. Если содержание SiO2 ниже, чем необходимо для образования Ме2SiO4, образуются силикаты кальция, кальция и магния или магния и оксид магния. Свободный оксид кальция устойчив только в ассоциации с Ca3SiO5. Реакция вытеснения оксида магния оксидом кальция из силикатов типа Ме2SiO4 протекает в широком температурном интервале и заканчивается при температуре около 1400 °C и полное равновесие в системе далеко не всегда устанавливается.
В связи с тем, что наиболее активно реакции протекают в момент разрушения и перестройки кристаллической решетки минералов, а высвобождение СаО из доломита происходит в температурном интервале 700−950°С, серпентиновые минералы не оптимальны для связывания этого оксида, так как перестройка их решетки заканчивается при 810−820°С. В связи с этим мы считаем более перспективным использовать тальк, входящий в хвосты обогащения медно-никелевых руд. Его преимущества перед серпентиновыми минералами заключаются в следующем. Тальк отличается от серпентина большим содержанием SiO2, температура высвобождения СаО из доломита и температура, соответствующая потере конституционной воды тальком и его деструктурирование практически совпадают. Небольшая изоморфная примесь железа в этом минерале благоприятствует образованию легкоплавких ферритов и образованию расплава при относительно низких температурах, что ускоряет процесс связывания СаО.
В исследованиях использовался доломит, имеющий следующий химический состав, мас. %: SiO2 — 6. 7, Al2O3 — 0. 75, Fe2O3 — 0. 62, MgO — 17. 0, CaO — 26. 66, K2O —
0. 54, С02 — 38. 95, P2O5 — 2. 03, п.п.п. — 6. 75 и измельченный до крупности менее 0.1 мм. Химический состав хвостов по основным оксидам (мас. %): SiO2 — 43. 7, MgO — 17. 8, FeO -11. 2, Al2O3 — 3. 98, их гранулометрический состав (мас. %): фракция 0. 315−0.1 мм — 8. 27, 0. 1−0. 05 мм — 8. 13, 0. 05−0. 025 мм — 6. 50, мельче 0. 025 мм — 77. 10. Предварительные рас-
Международный Научный Институт & quot-Educatio"- II (9), 2015
17
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
четы показали, что для полного связывания СаОсв., содержащегося в доломите необходимо 19.5 мас.% хвостов. Вместе с тем, учитывая возможность неполного связывания СаО и образования смешанных Ca-Mg-силикатов, соотношения доломита и хвостов меняли в пределах от 19.5 до 35.5 кг хвостов на 100 кг доломита. Для улучшения спекания в смесь вводили MgSO4−7H2O в количестве 10% от массы смеси. Для облегчения протекания твердофазных реакций шихта, состоящая из класса -0. 025 мм хвостов обогащения медно-никелевых руд и доломита тщательно перемешивалась, увлажнялась до влажности 12% и прессовалась в таблетки d=20 мм при давлении 30 МПа. После сушки образцы обжигались в печи при разных температурах с выдержкой 2 часа при каждой. Затем проводился
анализ по определению СаОсв., результаты которого приведены в табл. 1.
Как видно из таблицы, даже при 1300 °C при изотермической выдержке 2 часа не происходит полное связывание СаОсв., что во всей видимости обусловлено нехваткой SiO2.
Учитывая это обстоятельство, во второй серии опытов была увеличена роль силикатного компонента в 1.2 раза, т. е. до 23.4 кг на 100 кг доломита. В экспериментах также использовался предварительно обожженный доломит. Зависимость содержания СаОсв. от температуры во второй серии опытов приведена в табл. 2.
Таблица 1
Зависимость содержания СаОсв. (мас. %) от температуры обжига
Образцы Температура, °С
900 1000 1100 1200 1300
без MgSO4 30. 64 28. 89 17. 07 7. 45 2. 21
c MgSO4 27. 08 26. 38 12. 11 5. 37 1. 63
Таблица 2
Зависимость содержания СаОсв. (мас. %) от температуры обжига
Образцы Температура, оС
900 1000 1100 1200 1300
ХД 30. 94 15. 46 5. 54 нет нет
ХДМ 26. 35 13. 57 2. 65 нет нет
ХОД 33. 51 24. 64 16. 48 нет нет
ХОДМ 28. 35 21. 75 13. 93 нет нет
Примечание. ХД — хвосты+доломит- ХДМ — хво-сты+доломит+MgSO4•7ШO- ХОД — хвосты+обож. доломит- ХОДМ — хвосты+обож. доломит+MgSO4•7H2O.
Результаты экспериментов этой серии показали, что увеличение количества хвостов в смеси приводит к полному связыванию СаОсв. при температурах 1200−1300°С и резкому его снижению при 1100 °C по сравнению с образцами первой серии. Введение предварительно обожженного доломита не ускорило усвоение СаОсв. как предполагалось, а наоборот замедлило. По-видимому, это обусловлено тем, что реакции разложения и образования новых фаз не совпадают.
При температуре 1100 °C большая часть материала находится в рентгеноаморфном состоянии — на рентгенограмме отчетливо фиксируются рефлексы периклаза,
а также кварца, который в небольших количествах в виде примеси содержался в исходных хвостах. Остальные рефлексы небольшой интенсивности. При этой температуре
начинается образование белита, о чем свидетельствует по-
0
явление сдвоенного пика 2. 68−2. 74А. При температуре 1300 °C происходит кристаллизация спека и на рентгенограмме фиксируются рефлексы белита и периклаза. Рефлексы СаОсв. не установлены.
Для определения оптимальных соотношений доломита и хвостов, при котором обеспечивается полное связывание СаО. в силикаты при температуре 1100 °C была проведена третья серия экспериментов. Результаты ее представлены на рисунке.
Расход хвостов, кг на 100 кг доломита
Рисунок. Корреляционная зависимость остаточного содержания свободного СаО от расхода хвостов: кривая 1 — хвосты+доломит- 2 — хвосты +доломит+MgSO4 7H2O- 3 — хвосты+обож. доломит-
4 — хвосты+обож. доломит+MgSO4•7H2O.
Международный Научный Институт & quot-Educatio"- II (9), 2015
18
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Кривые 1 и 2 апроксимируются уравнением 2-го порядка:
Y1 = 0. 032X2 -2. 152X+37. 313,
где Y1 — остаточное содержание свободного СаО в смеси хвосты+доломит-
Х — расход хвостов, кг на 100 кг доломита.
Коэффициент множественной корреляции R1 =
0. 973.
Y2 = 0. 029X2 -1. 846X+29. 739,
где Y2 — остаточное содержание свободного СаО в смеси хвосты+доломит+MgSO4• 7H2O.
Коэффициент множественной корреляции R2 =
0. 967.
Как видно из рисунка при увеличении расхода хвостов от 13.5 до 33.0 кг происходит снижение содержания СаОсв. При соотношении 35.5 кг хвостов на 100 кг доломита СаО полностью связывается в силикаты, поэтому дальнейшее повышение содержания хвостов не целесообразно.
Кривые 3 и 4 описываются линейным уравнением 1-го порядка:
Y3 = 0. 715X+30. 762,
где Y3 — остаточное содержание свободного СаО в смеси хвосты+обожженный доломит.
Коэффициент корреляции R3 = 0. 977.
Y4 = 0. 659X+27. 752,
где Y4 — остаточное содержание свободного СаО в смеси хвосты+обожженный доломит+MgSO4• 7H2O. Коэффициент корреляции R4 = 0. 980.
Таким образом, оптимальным соотношением доломита и хвостов, при котором обеспечивается полное связывание СаО. в силикаты при температуре 1100 °C является 35 кг хвостов на 100 кг доломита. Присутствие минерализатора MgSO4−7H2O позволяет снизить содержание СаОсв. в среднем на 2−4%. Введение предварительно обожженного доломита не ускоряет усвоение СаОсв.
Список литературы
1. Макаров В. Н. Минералогические критерии комплексной переработки рудовмещающих гипербази-тов. — Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 1989. — С. 62−67.
2. Тейлор Х. Химия цемента. — М.: Изд. Мир, 1996. -528 с.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ УЧАСТКОВ ПО ФОРМУЛАМ РАЗМЕРНЫХ МЕТОДИК ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ПОЯСНЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ЖЕНСКИЕ
ФИГУРЫ РАЗЛИЧНОГОТЕЛОСЛОЖЕНИЯ
Болдырева Л. М.
аспирант ОГИС, преподаватель кафедры технологии и дизайна Армавирской государственной
педагогической академии Лашина И. В.
кандидат технических наук, профессор Омского государственного института сервиса
COMPARATIVE ANALYSIS OF DESIGN FOR LAND DIMENSIONAL FORMULA TECHNIQUES THE MANUFACTURE
EXPLAINED PRODUCTS ON THE FEMALE FIGURE RAZLICHNOGOTELOSLOZHENIYA
Boldyrevа L.M., applicant OGIS, lecturer in technology and design of Armavir State Pedagogical Academy
Lashina I. V., Ph.D., professor of Omsk State University of Service
АННОТАЦИЯ
Проведен анализ существующих методик конструирования поясных изделий брючного ассортимента с целью выявления наилучшей посадки брюк на фигуре и дальнейшей разработке полной количественной классификации типов и вариантов телосложения фигур во фронтальной и саггитальной проекциях, а также разработке рекомендаций по совершенствованию методики конструирования женских поясных изделий на фигуры различного телосложения.
ABSTRACT
The analysis of the existing methods of constructing your trouser belt range in order to identify the best fit trousers in shape andfurther develop a complete quantitative classification of types of body shapes and variations in the frontal and sagittal projections, and developing recommendations for improving methods of producing the female half-length figures of various products in the body.
Ключевые слова: системы конструирования, нестандартные фигуры, методики различных авторов, анализраз-личий в расчетах, макеты брюк.
Keywords: system design, custom shapes, techniques of various authors, analysis of the differences in the calculation models of trousers.
Наличие большого количества систем конструирования является одной из причин затруднений, испытываемых при их использовании. Особенно большие затруднения испытывают те, кто не знаком с происхождением многих формул и графических приемов. Этим формулам, часто именуемым эмпирическими, придается значение во много раз большее, чем они имеют в действительности. На самом деле они являются по существу формулами, составленными лишь для построения чертежа одежды данного вида и покроя.
Многие из существующих систем конструирования брюк обеспечивают хорошую посадку изделий массового и индивидуального производства. Однако при изготовлении одежды на так называемые нестандартные фигуры встречаются значительные ошибки, так как расчеты конструкции поясных изделий базируются на трех — четырех измерениях, которые не могут дать полную характеристику всех отклонений фигуры. Для того, чтобы построить различные чертежи на две фигуры, имеющие одинаковый

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой