Шамотные и динасовые огнеупоры из водных суспензий
23 сентября в рамках 5-й международной специализированной выставки Будпрагрэс-97 заведующий лабораторией бетона ГП НИИСМ Б. Б. Борисов провел семинар "Шамотные и динасовые огнеупоры из водных суспензий".
Год тому назад, когда на семинаре НИИСМ, прошедшем в рамках выставки Будпрагрэс-96, шла речь о новых строительных материалах, получаемых из водных суспензий, в частности о шамотных огнеупорах, вопрос стоял так: может или не может быть что-либо подобное в принципе? За это время выяснилось, что из вторичного шамота можно получать огнеупорный кирпич, который в состоянии выдерживать воздействие расплавленного металла. Материал прошел проверку на Жлобинском металлургическом заводе, а также на МТЗ. Сегодня вопроса "быть или не быть?" нет. Сейчас речь идет о том, чтобы этого материала изготавливать как можно больше.
Организация его производства планировалась на базе мощностей АО "Кровля". Там огнеупорный кирпич и производится по сей день, однако по ряду причин руководство АО "Кровля" вынуждено сократить производственные площади. Сократился и выпуск материала - с 20 до 14 тыс. т в год.
Динас, как и шамот, пока что является предметом импорта и, таким образом, дорого обходится республике. Поэтому решение проблемы импортозамещения как для шамота, так и для динаса представляет огромный интерес для экономики РБ.
Если проблемы, касающиеся шамота, в основном являются организационными, то на пути получения динаса предстоит решить и ряд технических.
Огнеупоры - это материалы, которые служат всего по несколько лет. Огнеупорные покрытия быстро монтируются и быстро меняются. В РБ за 50 с лишним лет накопилось столько вторичного огнеупора, что из этого местного сырья можно изготовить несколько тысяч тонн огнеупора.
Применяется белгородская технология - на основе шамотного и динасового боя приготавливается вяжущая суспензия, из которой далее изготавливается новый материал с весьма интересными свойствами.
Во-первых, из этой суспензии можно получать стеновой материал общестроительного назначения (кирпич, стеновые блоки). Однако, учитывая, что цемента в РБ сейчас достаточно, нет смысла его экономить. Гораздо выгоднее делать огнеупоры. Часть измельчаемых отходов используется в качестве заполнителя, часть при помощи мокрого помола превращается в кашицеобразную суспензию. При этом преимущество суспензий состоит в том, что они обеспечивают возможность применения безобжиговой технологии. Максимальная температура тепловой обработки сырья составляет 120 оС. В процессе эксплуатации материал, который имел технологическую прочность, необходимую для того, чтобы его можно было транспортировать, испытывает воздействие температуры 800 оС, при этом в несколько раз возрастает его прочность и снижается пористость. Иными словами, в результате получается материал, соответствующий лучшим сортам привозного огнеупора.
Еще одно преимущество суспензии - нечувствительность к замерзанию и оттаиванию, что весьма важно при ее транспортировке. Необходимо лишь следить за тем, чтобы она не высыхала - в этом случае нарушается необходимое консистентное равновесие смеси.
Формовочная (сырцовая) прочность шамота такая же, как и у традиционного цементно-песчаного бетона. Масса для приготовления огнеупоров активна и быстро твердеет при температуре 60 оС.
Принципы, которые применялись для получения шамотовидных огнеупоров, вполне могут использоваться и при производстве динаса. Правда, когда для шамота была получена несколько более высокая, чем у обычных огнеупоров, термостойкость, появилось ожидание, что и динас будет вести себя аналогично. К сожалению, пока что не удается преодолеть низкую термостойкость традиционного динаса, хотя свойства получаемого динаса и не ниже, чем привозного.
Велика потребность республики в огнеупорах, но, пожалуй, материалы, которые в состоянии выдерживать одновременное воздействие высоких температур и химической агрессии, ей нужны не в меньшей степени. Высокотехнологичное химическое производство, созданное в РБ, требует практически безостановочного ремонта. В результате налаживания контактов с новополоцким многопрофильным объединением "ВитоЛит" специалисты ГП НИИСМ заинтересовались проблемой получения огнеупоров для производств ПО "Нафтан". Выяснилось, что нет смысла добиваться огнеупорности 1 580 о С и выше. Максимальная температура, которая может быть развита в данном случае, составляет 1 200 о С. Для этой температуры могут быть созданы новые материалы, которые отличаются от огнеупоров тем, что они имеют более высокую сырцовую прочность. Можно сказать, что это - новая разновидность огнеупоров и новая разновидность жаростойких бетонов. Как известно, жаростойкий бетон делается либо на жидком стекле, либо на глиноземистом цементе. В условиях "Нафтана" более широко применяются бетоны второй разновидности. Во всем мире нарастает тенденция снижения содержания глиноземистого цемента в массе огнеупора, хотя есть и определенный уровень, ограничивающий это снижение.
Для РБ глиноземистый цемент также является предметом импорта. Продолжая работать с водными суспензиями, специалисты НИИСМ получили огнеупор, который может изготавливаться вообще без участия глиноземистого цемента - исключительно с использованием местных вторичных ресурсов. Исходная прочность его вдвое больше, чем у аналогов, получаемых на основе глиноземистого цемента, конечная же - уже раз в 5, а то и на порядок.
Следует отметить, что материалы, получаемые из отходов огнеупоров, сохраняют все их свойства, в частности, они прекрасно формуются путем вибропрессования. (Эта технология, при которой испытываемое сырьем давление на 2-3 порядка меньше, чем при обычном прессовании, сегодня не имеет себе равных по производительности.)
В настоящее время лаборатория бетона ГП НИИСМ завершает комплекс испытаний с тем, чтобы разработать вначале рекомендации, а в дальнейшем - и технические условия. Дело в том, что, пожалуй, единственное, что сдерживает сегодня производство огнеупорных материалов, о которых идет речь, это отсутствие нормативной базы. Привлекательность описанных огнеупоров состоит и в том, что по технологии производства работ они близки к обычному бетону.
Сергей ЗОЛОТОВ
Год тому назад, когда на семинаре НИИСМ, прошедшем в рамках выставки Будпрагрэс-96, шла речь о новых строительных материалах, получаемых из водных суспензий, в частности о шамотных огнеупорах, вопрос стоял так: может или не может быть что-либо подобное в принципе? За это время выяснилось, что из вторичного шамота можно получать огнеупорный кирпич, который в состоянии выдерживать воздействие расплавленного металла. Материал прошел проверку на Жлобинском металлургическом заводе, а также на МТЗ. Сегодня вопроса "быть или не быть?" нет. Сейчас речь идет о том, чтобы этого материала изготавливать как можно больше.
Организация его производства планировалась на базе мощностей АО "Кровля". Там огнеупорный кирпич и производится по сей день, однако по ряду причин руководство АО "Кровля" вынуждено сократить производственные площади. Сократился и выпуск материала - с 20 до 14 тыс. т в год.
Динас, как и шамот, пока что является предметом импорта и, таким образом, дорого обходится республике. Поэтому решение проблемы импортозамещения как для шамота, так и для динаса представляет огромный интерес для экономики РБ.
Если проблемы, касающиеся шамота, в основном являются организационными, то на пути получения динаса предстоит решить и ряд технических.
Огнеупоры - это материалы, которые служат всего по несколько лет. Огнеупорные покрытия быстро монтируются и быстро меняются. В РБ за 50 с лишним лет накопилось столько вторичного огнеупора, что из этого местного сырья можно изготовить несколько тысяч тонн огнеупора.
Применяется белгородская технология - на основе шамотного и динасового боя приготавливается вяжущая суспензия, из которой далее изготавливается новый материал с весьма интересными свойствами.
Во-первых, из этой суспензии можно получать стеновой материал общестроительного назначения (кирпич, стеновые блоки). Однако, учитывая, что цемента в РБ сейчас достаточно, нет смысла его экономить. Гораздо выгоднее делать огнеупоры. Часть измельчаемых отходов используется в качестве заполнителя, часть при помощи мокрого помола превращается в кашицеобразную суспензию. При этом преимущество суспензий состоит в том, что они обеспечивают возможность применения безобжиговой технологии. Максимальная температура тепловой обработки сырья составляет 120 оС. В процессе эксплуатации материал, который имел технологическую прочность, необходимую для того, чтобы его можно было транспортировать, испытывает воздействие температуры 800 оС, при этом в несколько раз возрастает его прочность и снижается пористость. Иными словами, в результате получается материал, соответствующий лучшим сортам привозного огнеупора.
Еще одно преимущество суспензии - нечувствительность к замерзанию и оттаиванию, что весьма важно при ее транспортировке. Необходимо лишь следить за тем, чтобы она не высыхала - в этом случае нарушается необходимое консистентное равновесие смеси.
Формовочная (сырцовая) прочность шамота такая же, как и у традиционного цементно-песчаного бетона. Масса для приготовления огнеупоров активна и быстро твердеет при температуре 60 оС.
Принципы, которые применялись для получения шамотовидных огнеупоров, вполне могут использоваться и при производстве динаса. Правда, когда для шамота была получена несколько более высокая, чем у обычных огнеупоров, термостойкость, появилось ожидание, что и динас будет вести себя аналогично. К сожалению, пока что не удается преодолеть низкую термостойкость традиционного динаса, хотя свойства получаемого динаса и не ниже, чем привозного.
Велика потребность республики в огнеупорах, но, пожалуй, материалы, которые в состоянии выдерживать одновременное воздействие высоких температур и химической агрессии, ей нужны не в меньшей степени. Высокотехнологичное химическое производство, созданное в РБ, требует практически безостановочного ремонта. В результате налаживания контактов с новополоцким многопрофильным объединением "ВитоЛит" специалисты ГП НИИСМ заинтересовались проблемой получения огнеупоров для производств ПО "Нафтан". Выяснилось, что нет смысла добиваться огнеупорности 1 580 о С и выше. Максимальная температура, которая может быть развита в данном случае, составляет 1 200 о С. Для этой температуры могут быть созданы новые материалы, которые отличаются от огнеупоров тем, что они имеют более высокую сырцовую прочность. Можно сказать, что это - новая разновидность огнеупоров и новая разновидность жаростойких бетонов. Как известно, жаростойкий бетон делается либо на жидком стекле, либо на глиноземистом цементе. В условиях "Нафтана" более широко применяются бетоны второй разновидности. Во всем мире нарастает тенденция снижения содержания глиноземистого цемента в массе огнеупора, хотя есть и определенный уровень, ограничивающий это снижение.
Для РБ глиноземистый цемент также является предметом импорта. Продолжая работать с водными суспензиями, специалисты НИИСМ получили огнеупор, который может изготавливаться вообще без участия глиноземистого цемента - исключительно с использованием местных вторичных ресурсов. Исходная прочность его вдвое больше, чем у аналогов, получаемых на основе глиноземистого цемента, конечная же - уже раз в 5, а то и на порядок.
Следует отметить, что материалы, получаемые из отходов огнеупоров, сохраняют все их свойства, в частности, они прекрасно формуются путем вибропрессования. (Эта технология, при которой испытываемое сырьем давление на 2-3 порядка меньше, чем при обычном прессовании, сегодня не имеет себе равных по производительности.)
В настоящее время лаборатория бетона ГП НИИСМ завершает комплекс испытаний с тем, чтобы разработать вначале рекомендации, а в дальнейшем - и технические условия. Дело в том, что, пожалуй, единственное, что сдерживает сегодня производство огнеупорных материалов, о которых идет речь, это отсутствие нормативной базы. Привлекательность описанных огнеупоров состоит и в том, что по технологии производства работ они близки к обычному бетону.
Сергей ЗОЛОТОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 38 за 1997 год в рубрике технологии
