Последние новости
   Главная arrow Статьи arrow Применение керамобетонов в производстве магния
Ознакомиться
 

Декабрь 2016:  Выполнены работы по замене футеровки нагревательной камеры печи и 2-х подов термических печей...

Замена футеровки нагревательной камеры печи

 

Ноябрь 2016:  Строительно-монтажный участок компании приступил к мобилизации Объекта и обустройству бытового городка на Объекте "Строительство испытательного стенда"...

Мобилизация Объекта "Строительство испытательного стенда"

 

Сентябрь 2016: Выполнены и сданы под сушку работы по футеровке реакторов и регенераторов установки производства изобутилена ...

Торкретирование промышленных аппаратов
 

Июль 2016:  Выполнены работы по усилению несущих металлоконструкций административно-бытового корпуса на Объекте в МО... ...

Изготовление и монтаж несущих металлоконструкций административно-бытового корпуса
 

Июнь 2016: Выполнены работы по ремонту футеровки КУ Г-420...

Ремонт футеровки КУ Г-420

 

Май 2016:  Специалисты нашего СМУ приступили к активной фазе работ по футеровке аппаратов новой установки дегидрирования изобутана (фотоотчет)...

Строительство новой установки дегидрирования изобутана

Подробнее...
 

Апрель 2016:  Выполнены работы по остановочным ремонтам футеровки тепловых агрегатов...

Остановочный ремонт футеровки печи плавки алюминия

 

Подробнее...
 

Март 2016:  Выполнен ремонт футеровки мусоросжигательного котла ...

Ремонт футеровки мусоросжигательного котла

 

Февраль 2016:  Капитальный ремонт (полная замена) футеровки двух 12-ти тонных миксеров выдержки алюминиевых сплавов...

Капитальный ремонт футеровки миксеров выдержки алюминиевых сплавов

 

Январь 2016:  Начаты работы по укрупнительной сборке и монтажу дымовой трубы Н=40м с внутренней термокислотоупорной футеровкой ...

Проектирование и строительство металлической дымовой трубы с внутренней футеровкой

 

Декабрь 2015:  Ремонт кирпичной дымовой трубы Н=59м с установкой внутреннего газоотводящего ствола...

Ремонт кирпичной дымовой трубы Н=59м с установкой внутреннего газоотводящего ствола

Подробнее...
 

Ноябрь 2015:  Ремонт сборной ж/б дымовой трубы Н=60м от стекловаренной печи с демонтажем/монтажом элементов...

Ремонт сборной железобетонной дымовой трубы Н=60м   

Подробнее...
 
Ознакомиться
Подробнее...
 
Применение керамобетонов в электролитическом производстве магния
 

Гл. технолог по огнеупорам  С.М. Мальцев 

ЗАО «Союзтеплострой»,  г. Москва.

 

   Проведен анализ службы огнеупорных материалов в электролитическом производстве магния  на российских предприятиях. В отличие от зарубежных производителей, где срок службы магниевых электролизеров доведен до 50 мес. и выше из-за использования неформованных огнеупоров в футеровке, российские электролизеры производительно работают не выше 27 мес. Показаны наиболее слабые узлы, а также перспективность использования бесцементной технологии керамобетонов при проведении футеровочных работ.

   Самыми крупными металлургическими отраслями России являются черная металлургия и производство алюминия. Естественно, что производители огнеупоров ориентированы в основном на этих потребителей. Раньше огнеупорная промышленность даже входила в состав черной металлургии, и производители магния  со своими сравнительно небольшими объемами потребления футеровочных материалов уже долгое время остаются заложниками такой ситуации. На территории России предприятий такого профиля всего два: ОАО «Соликамский магниевый завод» и ОАО «АВИСМА - титано-магниевый комбинат», оба в Пермской обл.  Огнеупоры, которыми пользуются магниевики, недостаточно соответствуют специфике производства магния, так как изначально разрабатывались для других технологий. Мало того, номенклатура применяемых футеровочных материалов практически не изменилась за последние  30 лет.  Поэтому российскими производителями магния предпринимаются самостоятельные попытки сдвинуть  «огнеупорный» вопрос с мертвой точки.  Но пока работы на опытно-промышленных участках  «СМЗ» и «Ависма» ограничиваются доводкой и внедрением разработок, предназначенных все для той же черной металлургии.  Российские магниевики до сих пор не имеют в своем распоряжении новых материалов, учитывающих специфику электролитического производства магния, особенность которого в том, что огнеупоры в прямом понимании этого слова не работают.

   Сама технологическая цепь получения магния включает в себя следующее: природный карналлит KCl*MgCl2*6H2O (включения: галит NaCl, сильвинит KCl) обогащают, получают кристаллический искусственный карналлит. Затем он поступает на обезвоживание в две стадии. Первая стадия проводится во вращающихся печах или печах «кипящего слоя» при температуре 550 - 580° С: KCl*2MgCl2*6H2O = KCl * MgCl2 + 2H2O.  В процессе выделяется водяной пар и HCl. Чтобы уменьшить степень гидролиза, в топки подают газообразный хлор. Вторая стадия обезвоживания и дополнительное хлорирование проводится в хлораторе, который состоит из трех отделений: плавильника, хлорирующего и миксера-накопителя.   В плавильник засыпают дигидрат карналлита в смеси с коксом (1%); из дигидрата удаляется 95% влаги. Из плавильника в хлорирующее отделение расплав поступает с температурой 500 - 600° С, с содержанием не менее 0,4 - 0,5% Н2О, а также примесей MgO  и  MgOHCl. При подаче в расплав карналлита газообразного хлора и наличии углеродистого восстановителя происходят реакции:

MgO + C + Cl2 = 2MgCl2 + CO2

MgO + C + Cl2 = MgCl2 + CO

MgO + CO + Cl2 = MgCl2  + CO2

2MgOHCl + Cl2 + C = 2MgCl2 + H2O + CO

2MgOHCl + 2Cl2 + C = 3MgCl2 + H2O + CO2 + HCl

   Из хлорирующего отделения расплав переходит в миксер-накопитель, где происходит его отстаивание при температуре 750° С. Шлам сливается через нижнюю сливную летку, а осветленный расплав поступает на электролиз, на работе которого остановимся подробнее.

   Для электролиза магния используют в настоящее время бездиафрагменные электролизеры с верхним или нижним вводом анодов, разделительными стенками между сборной и рабочей ячейками с прямыми или  V - образными переточными окнами. Температура расплава электролита 670 - 700° C, в газовой зоне под сводом - понижается  до 450°C. Схема электролизера с нижним вводом анодов и прямым переточным окном показана на рисунке 1.

   Состав электролита, % мас.:  MgCl2 - 4-16;  KCl - 70-75; NaCl - 10-15; CaCl2 - 0,1-0,5; MgO - 0,4-1,0;  Fe2O3, SiO2, SO42- -  от  0,01 до 0,08.  В процессе электролиза выделяется Cl2, содержание его в газовой зоне рабочей ячейки превышает 90%,  хлористого водорода - до 5%. Периодически,  4 раза в сутки, изменяется уровень расплава в интервале 200 мм. В верхней части электролита в сборной ячейке накапливается  Mg слоем от  0 до 50 мм (перед удалением  3  раза в сутки). В газовой зоне сборной ячейки - воздух с температурой до 150° С  с содержанием Cl2 до  1  г/нм³, который удаляется в систему санитарно - технического отсоса.

   Просматриваются четыре основные свойства, которыми должна обладать футеровка: химическая стойкость в восстановительной среде расплава и в окислительной газовой зоны; пониженная пористость, вследствие этого непропитывание и неразрушение расплавом электролита огнеупора; термостойкость,  следовательно, и изоляция, препятствующая попаданию хлор-газа из рабочей ячейки в сборную; пониженная электропроводность в местах подвода электрического тока к катодам и анодам, где возможны потери тока или попадание футеровки под потенциал постоянного тока.

   В качестве основного материала для футеровки используется алюмосиликатный огнеупор с низким или средним содержанием оксида алюминия (от 28 до 45%),  в качестве теплоизоляции -   шамот - легковес или  диатомит. Используется также жаростойкий бетон, номенклатура его ограничена: основание подины, перекрытие рабочих отделений, уплотнение токоподводов. Эти материалы обеспечивают срок службы электролизера до 25 - 30 месяцев, но содержат большое количество открытых канальных пор, которые обеспечивают свободное проникновение расплавленных солей в глубину футеровки. За время эксплуатации шамотные кирпичи и швы между ними пропитываются электролитом на глубину 250-300 мм. Расплав может проникать в поры с размерами 5 мкм. Особую группу пор составляют поры-трещины, образующиеся в процессе обжига огнеупорных изделий и при их работе в агрегатах. При контакте с расплавами пористость проявляется особенно отрицательно. Она определяет их проницаемость расплавами, что обеспечивает возможность протекания внутри пор реакции между солями и материалом огнеупора, вследствие чего снижается его химическая стойкость. Присутствие электролита внутри пор, сопровождающееся колебаниями температуры, особенно при чередовании плавления и застывания соли, приводит к возникновению микротрещин и разрушению огнеупоров.

   После разработки и освоения технологий электролиза, уменьшивших разрушение анодов и увеличивших продолжительность их эксплуатации до  50 - 60 месяцев, актуальным стал вопрос о существенном увеличении срока службы магниевых электролизеров и, в первую очередь, их футеровки. В основном, все работы в этой области приходятся на 40 - 70 годы. Справочные данные, публикующиеся в последнее время об условиях эксплуатации огнеупорных материалов в области электролитического производства магния, мягко говоря, не совсем соответствуют действительности.

Пример изображения

    1-жаростойкий бетон;  2-огнеупорный кирпич;  3-анод (графит);  4-катод;

5-разделительная стенка;  6-переточное окно;  7-рабочая ячейка;

8-сборная ячейка;  9-направление потока электролита

 Пример изображения - бетон Пример изображения  - обожженный огнеупор

Рис.1 Схема электролизера бездиафрагменного с нижним вводом

        анодов с прямоточными окнами в разделительной стенке

   Еще в  1936-1937 г.г.  В.В.Криворученко (ВАМИ) рассматривал возможность использования в электролизерах  26 различных футеровочных материалов. Особое внимание он уделил "практически непроницаемым для карналлита материалам" - плавленый муллит, андалузитовый кирпич, синтеркорунд, диабаз-пикриты, фарфор, бокситовый кирпич. Из выпускаемых промышленностью наиболее перспективными он считал изделия из низкожженного шамота с пористостью менее  14%.

   Большое внимание условиям работы огнеупорных материалов и поискам новых уделяли специалисты магниевых заводов  С.П.Соляков, М.А.Лаптева, М.М.Николаев, А.В.Коломийцев, А.А.Колядзин [1-3], Г.В.Цидвинцев [4], и др. Благодаря им срок службы электролизеров был увеличен с 12 месяцев до 24. Известны мнения специалистов о неравномерности разрушения футеровки электролизеров в различные периоды их работы: через 4-5 месяцев после пуска электролизера содержание железа и кремния  в шлаке возрастает в  1,5 - 2 раза, что  объясняют более интенсивным переходом примесей из футеровки в электролит и далее в шлам.

   Работами  Н.М.Зуева и  Г.М.Шаруновой [5]было показано, что причиной разрушения отдельных элементов электролизеров и выхода их из строя является нестабильность температурного режима. Особенно отрицательно сказываются чередования периодов нагревания и охлаждения во время сушки, что приводит к возникновению в элементах электролизеров внутренних и наружных напряжений переменных знаков, к появлению трещин и последующему интенсивному разрушению.

   Аналогичными причинами - чередование нагреваний и охлаждений - определяется разрушение и на границе  «электролит - газовая фаза», где колебания уровня сопровождаются изменением температуры футеровки, что приводит к возникновению в ней переменных напряжений. Эти напряжения особенно усиливаются при увеличении уровня электролита (например, при заливке сырья), когда резко повышается температура уже пропитанных электролитом участков футеровки. В результате неравномерного расширения огнеупорного материала и присутствующего в его порах застывшего электролита появляются микротрещины. Участие в этих процессах солевого расплава определяет зону разрушений, ограниченную пределами колебания уровня электролита. Несмотря на образование только микротрещин, систематические изменения уровня электролита и колебания температуры могут привести к существенному разрушению футеровки. Разрушение ускоряется воздействием агрессивных газов и высоких температур. По мере появления в вертикальных стенках полостей в них начинает попадать магний, что еще больше способствует разрушению шамотной футеровки. Образующиеся при этом пустоты проникают в футеровку стенок на глубину до 150-200 мм.

   Шамотные изделия длительное время могут работать в расплавах солей, но быстро разрушаются в зоне колебания уровня расплава и попадая под катодный потенциал (места ввода катодных штанг). Применение высокоглиноземистых материалов лишь несколько уменьшает разрушение футеровки. Попытки использовать в качестве футеровочных материалов для магниевых электролизеров магнезитовый кирпич, динас, хромомагнезит, высокоглиноземистый кирпич и другие обжиговые материалы не дали положительных результатов.

   Магнезит и хромомагнезит активно взаимодействуют с хлором и хлористым водородом. Однако, несмотря на это, были предприняты попытки выполнить футеровку магниевых электролизеров из магнезитового кирпича [6]. Предполагалось, что в результате меньшего перехода примесей из футеровки в электролит сократится образование шлама, улучшится качество магния-сырца и увеличится выход магния по току. Однако, из-за разрушения футеровки выше уровня электролита (отдельные кирпичи были полностью разрушены) электролизер был остановлен через 7 месяцев после пуска.

   И.А.Устюжаниной, В.В.Рогозниковым, С.П.Соляковым была показана высокая химическая стойкость в хлоридных расплавах кислых (динасовых) и полукислых (шамотных) огнеупорных материалов [7]. Однако модификационные превращения кислых материалов при температурах менее 900° С  снижают их термостойкость, поэтому в магниевом производстве они не нашли применения.

   Изучение стойкости огнеупорных материалов при взаимодействии с хлоридными расплавами и магнием выполнено  А.Ф.Вихаревым и  Н.Е.Хохловой [8], которые испытали кварц, шамот, магнезит, хромомагнезит, графит, карбид кремния.  Установлено, что с  Mg  активно взаимодействуют кварц и шамот,  менее активно - карбид кремния, хромомагнезит и магнезит,  графит практически нейтрален.

  Жаростойкие бетоны для заливки подин, герметизации токоподводов катодов и анодов при нижнем вводе, перекрытий рабочих отделений изготавливают смешиванием натриевого жидкого стекла, кремнефтористого натрия, диабазового порошка и шамотного заполнителя зернистостью класса 3. Применение жаростойкого бетона в качестве изоляции токоподводов ошибочно. У него низкое удельное электросопротивление, что подвергает воздействию постоянных токов огнеупорный кирпич. Прокладывают между бетоном и кирпичной кладкой диабазовую плитку (как кислотоупорный материал, но помимо этого еще и как электроизолятор, хотя в основном из-за диабаза в жаростойком бетоне и снижено электросопротивление). В трещинах и пустотах под воздействием катодного потенциала образуется Mg, заносимый потоками электролита. Еще интенсивней разрушение, когда начинает выделяться металлический Na, химическое воздействие которого на огнеупоры еще более сильное, чем у Mg. Условия для выделения Na создает слабый обмен электролита в трещинах и пустотах и его обеднение  MgCl2.  При этом в местах разрушения футеровки имеют место такие виды коррозии как местная, монокристальная или равномерное сплошное разъедание материала.       

   Но при всем при этом обожженный огнеупорный материал  еще мог бы продлить работу магниевого электролизера как минимум в 1,5 раза.  Проблема заключается в кладочных растворах, в швах футеровки. Это наглядно продемонстрировано на рисунке 2, где изображена рабочая ячейка электролизера с прямоточными окнами в разделительной стенке после 24 месяцев работы. После разрушения швов отдельные кирпичи вымыло потоками электролита.

Пример изображения

Рис.2. Состояние футеровки в электролизере после 24-26 месяцев.

   В настоящее время для приготовления кислотоупорных кладочных растворов применяется преимущественно натриевое жидкое стекло с кремнеземистым модулем  2,6 - 2,8, удельный вес зависит от его водосодержания и, как  правило, изменяется от 1,4 до 1,5 г/см³. Показано, что природа жидких стекол двойственна [9]:  с одной стороны, они ведут себя как растворы электролитов (концентрационные зависимости плотности, сжимаемости и электропроводности), а с другой, как растворы полимеров (реологические свойства).  В отличие от последних жидкие стекла содержат не полимерные макромолекулы, а мономер-катионы щелочного металла и полимерные кремнекислородные анионы, степень полимеризации которых невелика по сравнению с органическими полимерами.

   Для прохождения реакции выделения из щелочных гидросиликатов геля кремнезема, обладающего цементирующими свойствами, в состав кислотоупорных композиций обязательно вводят химические реагенты, которые связывают свободную щелочь в соответствующую соль. Эти добавки нельзя рассматривать как катализаторы или ускорители твердения, они являются необходимой составляющей композиций на основе жидкого стекла, которые без химических реагентов или при их недостаточном количестве не будут обладать таким важным свойством, как водостойкость. Именно поэтому следует называть эти добавки инициаторами твердения. В качестве инициатора твердения чаще всего используют кремнефтористый натрий Na2SiF6 в виде технического порошкообразного продукта.  При взаимодействии кремнефтористых солей со щелочными силикатами образуется гель кремнекислоты и соответствующие фтористые соли:

Na2SiF6 + 2Na2SiO3 + 6H2O → 6NaF + 3Si(OH)4

   А.И.Жилин [10] считает, что основную роль в твердении играет гель SiO2. Роль кремнефторида натрия, по его мнению, сводится к тому, что он, нейтрализуя щелочь, препятствует пептизации, т.е. обратному растворению геля SiO2.

   В качестве пылевидных наполнителей кислотоупорных растворов применяются минеральные порошки, изготовляемые помолом кислотостойких природных или искусственных кремнеземистых материалов. Известно, что при высоком содержании  SiO2 в жидком стекле введение в него минеральных добавок (наполнителей) может вызвать коагуляцию щелочных алюмосиликатов и выделение из раствора аморфного кремнезема. Чем выше модуль жидкого стекла и чем выше дисперсность наполнителя, тем легче происходит коагуляция аморфного SiO2. Лучшими наполнителями, получаемыми из естественных горных пород, считаются диабаз, андезит, бештаунит.  Максимальные прочность и водостойкость кислотоупорных композиций достигаются при использовании диабазового порошка. Это обусловлено однородной мелкокристаллической структурой. Состав его: 49-50% SiO2, 11-15% Al2O3, 4-5% CaO, 7-9% MgO, 5-15% Fe2O3 + FeO,  4% Na2O + K2O. Кислотостойкость - 97-98%.

   Так подробно останавливаемся на приготовлении кладочного раствора и жаростойкого бетона на основе жидкого стекла потому, что на сегодняшний день это наиболее широко применяемый материал  при проведении футеровочных работ в магниевой промышленности. Но в постсоветское время, при отсутствии специалистов - огнеупорщиков, должного контроля за проведением футеровочных работ, наблюдается тенденция к нарушению технологических параметров, что приводит к нестабильной работе аппаратов. Это наглядно продемонстрировано на  рисунках 3, 4.

   Низ переточных окон отливали из жаростойкого бетона на жидком стекле, верхнюю часть вырезали из муллитосодержащих блоков. После  27 мес. работы  состояние их видно на рисунке 3.    На  рисунке  4 показаны нижние блоки после  27 мес. работы, изготовленные из того же материала  с соблюдением всех технологических параметров.

Пример изображения

 Рис.3. После демонтажа через 24 месяца работы разделительная стенка.      

Низ из бетона на жидком стекле. ОАО «АВИСМА».

Пример изображения

 

 Рис.4. После демонтажа через 27 месяцев работы разделительная стенка.      

Низ из бетона на жидком стекле. ОАО «Соликамский магниевый завод».

   При проведении футеровочных работ швы выкладываются по  I категории, т.е. до 1 мм. По окончании срока службы электролизера зазоры между кирпичами достигают до 10 мм. Проникновение расплава в швы кладки приводит к созданию  зональных структур с иными физико-механическими свойствами, что вызывает выкрашивание материала из швов кладки. Особенно интенсивное разрушение наблюдается со стороны рабочей ячейки под воздействием постоянных токов и направленного потока расплава. При колебании уровня электролита выкрашивающийся материал вымывается из швов и попадает в шлам. Кладка ослабляется до такой степени, что иногда происходит выпадение отдельных элементов. Газообразный хлор из рабочей зоны попадает в сборную ячейку. Магний при нагревании бурно с ним реагирует со вспышкой: Mg + Cl2 = MgCl2

   Отсюда падает производительность, увеличивается себестоимость.

   Кладочные растворы - самое слабое место в электролитическом производстве магния. Поэтому все больше внимания стало уделяться крупноблочным изделиям, чтобы сократить количество швов, а также неформованным материалам (бетонам). Известны попытки использовать в качестве футеровочного материала бетоны на цементных растворах, однако экспериментальная проверка показала, что в расплавах хлористых солей происходит быстрое разрушение связующего таких бетонов. Это исключает их применение в местах возможного контакта с расплавленными солями.

   По технологии керамобетонов [12]  в 2002г. на основе высококонцентрированных керамических вяжущих суспензий (ВКВС) изготавливались образцы - кубики  60*60*60 мм  различного хим.состава. Провели низкотемпературную обработку, 150 - 180 ºС.  Испытания проводились в расплаве электролита на ОАО «АВИСМА»  и  ОАО «СМЗ».  В качестве контрольных брались образцы бетонов, изготовленных по принятой на предприятиях технологии, где связующим используют жидкое стекло, заполнитель - шамотная крошка с диабазом, а также корундовый заполнитель; также в качестве контрольных образцов использовались образцы из рядового шамотного кирпича марки  А. Данные испытаний приведены в табл.1.

 

Таблица  1. Результаты испытаний керамобетонных образцов и контрольных в расплаве электролита.

№№

п.п.

Показатели свойств

Контрольный

Керамобетон

С диабазом

С  ЗК-95

ША

ШЗШ

ШЗШS

ШМ

SM

1.

Прочность на сжатие,  МПа

20-35

35-40

20

10-12

10-12

10-12

10-12

2.

Пористость открытая, %

20-25

20-22

24-26

17-20

17-20

17,7

20,4

3.

Плотность кажущаяся, г/см3

2,0

2,2

2,15

2,4

2,4

2,51

2,56

4.

Расплавопоглощение,  %

5-10

4-8

11-13

5.9

4,7

6,7

8

5.

Терморасплавостойкость,  кол-во циклов

 

6

 

9

 

10

 

>20

 

>20

 

>20

 

>20

где:   ШЗШ -   ВКВС (высококонцентрированная керамическая вяжущая суспензия)  высокоглиноземистого шамота (содержание Al2O3 - 45%), заполнитель - высокоглиноземистый шамот;

           ШЗШS -   ВКВС высокоглиноземистого шамота, заполнитель - высокоглиноземистый шамот и  1 %  SiC;

          ШМ -   ВКВС  рядового шамота (содержание  Al2O3 - 30 %),  заполнитель - плавленый муллит;

          SМ -       ВКВС -   SiC,  заполнитель - плавленый муллит.

   Кладочный раствор приготовили из пластифицированной ВКВС муллитосодержащего состава  (сод. Al2O3  не менее  62%),  из этого же состава приготовили керамобетонные образцы  60*60*60 мм.  Часть образцов склеили на новый кладочный раствор. Часть склеили на раствор, который применяется на предприятиях магниевой промышленности (кислотоупорный порошок - 100 мас.ч.; жидкое стекло, ρ=1,38-140,   -    45 - 50 мас.ч.; кремнефтористый натрий - 4 - 5 мас.ч.). Изготовили также образцы  15*40*60 мм из нового кладочного раствора. Провели температурную обработку  150 - 180 ºС.    Испытания проводились в Восточном институте огнеупоров.  Результаты испытаний приведены в таблице 2.

 

Таблица  2  Результаты испытаний керамобетонных образцов, склеенных на раствор  ВКВС и диабазовый

 

№№

обр.

 

Виды образцов

 

Кол-во

теплосмен

(900оС-воздух)

 

Кол-во

теплосмен

(1000оС-воздух)

 

По

%

 

В

%

 

ρ

г/см3

 

σсж.

МПа

В знаменателе - после испытаний на термостойкость (900о С - воздух)

6

Кубы из керамобетона, склеенные на диабазовом растворе

 

4 (по склейке)

 

+ больше 35

 

19,4

 

8,2

 

2,35

 

35,5

7

Кубы из керамобетона, склеенные на ВКВС

 

32 (по склейке)

 

+ больше 35

 

18,9

 

8,0

 

2,36

 

51,6

9

Образцы из ВКВС

27 (волосяные трещины)

+ 21 (разрушились)

26,3

27,2

12,1

12,7

2,17

2,14

8,5

10

Кубы из керамобетона

> 32

+ > 32

18,4

18,9

7,7

8,0

2,37

2,3

20,5

 

   Из муллитосодержащего сырья  (Al2O3  не менее  63%)  по технологии керамобетонов изготовили элементы разделительной стенки электролизера с  V-образными переточными окнами. Склеивали стенку из блоков раствором, приготовленным из пластифицированной высококонцентрированной керамической вяжущей суспензии. Электролизер запущен в работу в ноябре 2002г. За ним ведется постоянное наблюдение. Состояние блоков и раствора до сих пор без изменений, что показано на рисунке 5.

Пример изображения

Рис. 5  Состояние разделительной стенки электролизера из керамобетонных блоков,

склеенных на раствор  из пластифицированной ВКВС,  через 28 мес.

   Показана перспектива использования бесцементной технологии керамобетонов в электролитическом производстве магния. В настоящее время в лаборатории ЗАО «Союзтеплострой» путем подборки зернового и химического состава заполнителя отрабатываются новые огнеупорные материалы с пониженной пористостью, 10 - 12%,  и прочностью на сжатие от  40 МПа после низкотемпературной обработки при 150 ºС.  Задача стоит в создании мелкопористой структуры для увеличения терморасплавоустойчивости материала и снижения смачиваемости. Дорабатывается кладочный раствор на основе ВКВС. В настоящее время он сохраняет свои пластичные свойства в течение минуты после начала кладки. Выдерживает нагрузку на сдвиг после склейки и сушки изделий от 5 до 10 МПа.

 

1. Устюжанина И.А., Рогозинников В.В., Соляков С.П.  Высокостойкие огнеупоры для хлораторов и электролизеров. //Огнеупоры. 1967г., №5, с.26-29.

2. Девяткин В.Н., Николаев М.М., Цидвинцев Г.В. и др. Блочный ремонт магниевых электролизеров. //Цв.металлургия. 1972,  №15, с.41-43.

3. Разработать методы блочного ремонта и монтажа основного оборудования титано-магниевой промышленности // Цидвинцев Г.В., Коломийцев А.В., Карасюк И.А., Николаев М.М.  Отчет УКТМК - Бф Вами по теме  5-72-503. Усть-Каменогорск - Ленинград, 1973.

4. Цидвинцев Г.В. Изыскание новых футеровочных материалов и исследование их влияния на конструктивные особенности и технологические показатели магниевых электролизеров. Дис. ... канд.техн.наук - Л., ВАМИ. 1985 - 164 с.

5. Зуев Н.М., Шарунова Г.М. и др.  Причины разрушения огнеупорных диафрагм в магниевых электролизерах //Сб.научн.трудов ВАМИ. Л., 1968, №63. С.75-80.

6. Мужжавлев К.Д., Лебедев О.А., Франтасьев Н.А. и др.  Опытно-промышленные испытания магниевого электролизера с верхним вводом анодов с магнезитовой футеровкой. //Сб.научн.трудов ВАМИ. Л., 1966, №57.  С.127-129.

7. Устюжанина И.А., Рогозников В.В., Соляков С.П.  Высокостойкие огнеупоры для хлораторов и электролизеров. // Огнеупоры, 1967, №5, с.26-29.

8. Вихарев А.Ф., Хохлова Н.Е.  Взаимодействие некоторых огнеупорных материалов с расплавленным магнием. // В сб. "Металлургия и химия титана",  т. VII - VIII,  1972,  с. 143-151.

9. Матвеев М.А., Рабухин А.И.  О строении жидких стекол.//  «Журнал ВХО им. Д.И.Менделеева», т.VIII, №2, 1963г.

10. Жилин А.И. Получение кислотоупорного цемента из пылевидного кварца. // «Цемент», 1938г., №2.

11. Субботкин М.И., Курицына Ю.С. «Кислотоупорные бетоны и растворы». // М., 1967г.

12. Пивинский Ю.Е.  «Керамические вяжущие и керамобетоны». // Металлургия, М. 1990г.

 

 

 

 
 
 

ЗАО «Союзтеплострой Инжиниринг» © 2006 - 2014  
тел. +7 (495) 465-18-81  
e-mail: marketing@zaosts.ru