Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634417)
Контекстум
.

Энергоэффективная скоростная технология получения высокотемпературных теплоизоляционных материалов (231,60 руб.)

0   0
Первый авторСоков В. Н.
АвторыМоск. гос. строит. ун-т
ИздательствоМ.: МГСУ
Страниц328
ID484684
АннотацияРассмотрена скоростная энергоэффективная технология по созданию высокотемпературной теплоизоляции, позволяющая получать менее материалоемкие изделия повышенного качества с одновременной интенсификацией (в разы) производства, снижением топливно-энергетических расходов и ликвидацией некоторых технологических переделов. Представлены результаты исследований по созданию безобжиговой теплоизоляции методом активного синтеза новообразований в процессе их электрогидротеплосиловой обработки и эксплуатации в тепловых агрегатах. Раскрыты теоретические представления по созданию теплоизоляции с программированной структурой и закономерности планирования изделий с внутренним перераспределением свойств без изменения их размеров и массы. Изучена и использована возможность изменения физико-химических свойств поверхностного слоя глиняных частиц.
Кому рекомендованоДля научных и инженерно-технических работников, научно-исследовательских организаций, предприятий строительной индустрии и огнеупорной промышленности, а также для преподавателей вузов, докторантов, аспирантов, магистров и бакалавров.
ISBN978-5-7264-0869-9
УДК666.762.16-127-186
ББК38.3
Соков, В.Н. Энергоэффективная скоростная технология получения высокотемпературных теплоизоляционных материалов : монография / Моск. гос. строит. ун-т; В.Н. Соков .— Москва : МГСУ, 2014 .— 328 с. : ил. — (Библиотека научных разработок и проектов НИУ МГСУ) .— Библиогр.: с. 312-323 .— ISBN 978-5-7264-0869-9 .— URL: https://rucont.ru/efd/484684 (дата обращения: 17.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Представлены результаты исследований по созданию безобжиговой теплоизоляции методом активного синтеза новообразований в процессе их электрогидротеплосиловой обработки и эксплуатации в тепловых агрегатах. <...> Для достижения поставленной цели исследованы и использованы возможности метода самоуплотняющихся масс, в основе которого лежит целый комплекс явлений. <...> Исследования, проведенные в МГСУ, показали, что переход от традиционных технологий к методу самоуплотняющихся масс позволяет резко сократить сроки сушки сырца с нескольких суток до нескольких часов, повысить прочность изделий, упразднить посты обрезки и шлифовки изделий. <...> Для решения поставленной научно-технической концепции выдвинута следующая научная гипотеза: создание высокотемпературной теплоизоляции нового поколения возможно путем применения энергии самоуплотняющихся масс, позволяющей синтезировать новый класс материалов в электротермосиловом поле. <...> Но для успешной разработки параметров технологий новых материалов необходимо решить комплекс вопросов, связанных с процессами формирования структуры, тепло- и массообмена при тепловой обработке масс, а также изучить особенности электропрогрева самоуплотняющейся массы в условиях постоянно изменяющейся ее влажности. <...> Безобжиговые шамотные легковесы; предпосылки для их получения 1.1. <...> В сложившейся рыночной ситуации исключение предварительного высокотемпературного обжига и длительной сушки до начала эксплуатации сырца дает возможность значительно сократить топливно-энергетические затраты производства. <...> В качестве объекта проводимых автором исследований был выбран шамотный легковес — самый массовый и универсальный материал, широко применяемый в печестроении и других строительных областях. <...> Разработок по совершенствованию производства и получению наиболее простого и перспективного способа выгорающих добавок до сих пор недостаточно, что связано со сложившимся <...>
Энергоэффективная_скоростная_технология_получения_высокотемпературных_теплоизоляционных_материалов.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Библиотека научных разработок и проектов НИУ МГСУ В.Н. Соков ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ СКОРОСТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Москва 2014
Стр.1
УДК 666.762.16-127-186 ББК 38.3 С59 СЕРИЯ ОСНОВАНА В 2008 ГОДУ Р е ц е н з е н т ы: профессор, доктор технических наук В.Ф. Степанова, заведующая лабораторией коррозии и долговечности бетонных и железобетонных изделий ОАО «НИИЦ Строительство» НИИЖБ; профессор, доктор технических наук В.Ф. Коровяков, заместитель директора ГУП «НИИМосстрой» Монография рекомендована к публикации научно-техническим советом МГСУ С59 Соков, В.Н. Энергоэффективная скоростная технология получения высокотемпературных теплоизоляционных материалов : монография / В.Н. Соков ; М-во образования и науки Росс. Федерации, Моск. гос. строит. ун-т. Москва : МГСУ, 2014. 328 с. (Библиотека научных разработок и проектов НИУ МГСУ). ISBN 978-5-7264-0869-9 Рассмотрена скоростная энергоэффективная технология по созданию высокотемпературной теплоизоляции, позволяющая получать менее материалоемкие изделия повышенного качества с одновременной интенсификацией (в разы) производства, снижением топливно-энергетических расходов и ликвидацией некоторых технологических переделов. Представлены результаты исследований по созданию безобжиговой теплоизоляции методом активного синтеза новообразований в процессе их электрогидротеплосиловой обработки и эксплуатации в тепловых агрегатах. Раскрыты теоретические представления по созданию теплоизоляции с программированной структурой и закономерности планирования изделий с внутренним перераспределением свойств без изменения их размеров и массы. Изучена и использована возможность изменения физико-химических свойств поверхностного слоя глиняных частиц. Для научных и инженерно-технических работников, научно-исследовательских организаций, предприятий строительной индустрии и огнеупорной промышленности, а также для преподавателей вузов, докторантов, аспирантов, магистров и бакалавров. УДК 666.762.16-127-186 ББК 38.3 ISBN 978-5-7264-0869-9 © ФГБОУ ВПО «МГСУ», 2014
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ________________________________________________________________ 3 Раздел 1. СОЗДАНИЕ БЕЗОБЖИГОВОЙ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ НАПРАВЛЕННЫМ СИНТЕЗОМ НОВООБРАЗОВАНИЙ В ПРОЦЕССЕ ЭЛЕКТРОГИДРОТЕРМОСИЛОВОЙ ОБРАБОТКИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ В ТЕПЛОВЫХ АГРЕГАТАХ _____________________________ 6 Глава 1. Безобжиговые шамотные легковесы; предпосылки для их получения _______ 6 1.1. Анализ современного состояния производства и применения шамотных легковесов _______________________________________________ 6 1.2. Выбор способа производства безобжиговых высокотемпературных теплоизоляционных материалов _____________________________________ 18 1.3. Теоретические принципы создания безобжиговой высокотемпературной теплоизоляции ________________________________ 22 Глава 2. Методика проведения исследований и оценки характеристик изделий _____ 40 2.1. Общие положения системного анализа и математическое планирование эксперимента _________________________ 40 2.2. Обработка результатов эксперимента _________________________________ 46 2.3. Методика физико-механических испытаний ___________________________ 47 2.4. Методика физико-химических исследований ___________________________ 48 2.5. Методика исследования тепло- и массопереноса, теплофизических и термомеханических свойств изделий ________________ 49 Глава 3. Экспериментальные исследования ___________________________________ 54 3.1. Характеристика используемых материалов ____________________________ 54 3.2. Исследование процессов тепло- и массопереноса при электропрогреве самоуплотняющихся шамотно-полистирольных масс на жидкостекольном растворе ___________ 60 3.3. Регулирование влагопереноса самоуплотняющихся масс на ранних стадиях процесса ________________________________________ 73 3.4. Управление процессами самоуплотнения масс через рационально выбранные параметры перфорации стенок форм ______________________ 80 3.5. Исследование учета свойств дисперсионной среды и размеров частиц твердой фазы на процесс влагоудаления при электропрогреве самоуплотняющихся масс ________________________ 87 3.6. Изучение формовочных свойств шамотно-полистирольных масс __________ 90 3.7. Системный анализ технологии безобжиговых шамотных теплоизоляционных материалов _____________________________________ 93 3.8. Выбор оптимальных режимов электропрогрева шамотных самоуплотняющихся масс, затворенных жидкостекольным раствором ____ 103 3.9. Теоретические представления о физико-химических процессах, происходящих в самоуплотненных системах, затворенных раствором силиката натрия ________________________________________ 106 324
Стр.324
3.10. Изучение эксплуатационных свойств новых шамотных безобжиговых теплоизоляционных изделий __________________________ 114 3.10.1. Дифференциально-термический анализ ________________________ 115 3.10.2. Рентгеноструктурный анализ _________________________________ 115 3.10.3. Электронно-микроскопический анализ _________________________ 119 3.10.4. Пористость ________________________________________________ 128 3.10.5. Прочность на сжатие ________________________________________ 130 3.10.6. Усадка при сушке ___________________________________________ 134 3.10.7. Деформация под нагрузкой при высоких температурах ____________ 135 Раздел 2. ТЕХНОЛОГИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ С ТРЕХЗОННЫМ ЛИНЕЙНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ СВОЙСТВ ____ 137 Глава 4. Современные тенденции получения конструкционнотеплоизоляционных изделий переменной плотности __________________________ 137 4.1. Современное состояние конструкционно-теплоизоляционных материалов ___ 137 4.2. Теоретические и экспериментальные предпосылки создания технологии трехслойных теплоизоляционных материалов из самоуплотняющихся масс ___ 144 Глава 5. Теоретические представления о возможности создания разноплотных изделий ___________________________________________________ 150 5.1. Анализ известных способов создания разноплотных изделий в России и за рубежом ____________________________________________ 150 5.2. Используемые сырьевые материалы _________________________________ 153 Глава 6. Экспериментальные исследования __________________________________ 154 6.1. Теоретические предпосылки создания теплоизоляционных огнеупоров с внутренним перераспределением свойств ________________ 154 6.2. Поиск оптимальных составов теплоизоляционных материалов на примере высокоглиноземистого сырья ____________________________ 164 6.3. Выбор тактики форсированного электропрогрева самоуплотняющихся масс при получении изделий с программируемой структурой ____________________________________ 166 6.3.1 Фильтрационный массоперенос в гидротеплосиловом поле _________ 166 6.3.2. Математическое описание происходящих в гидротеплосиловом поле процессов самоуплотнения минерально-полистирольных формовочных масс ___________________________________________ 167 6.3.3. Изучение закономерностей формирования напряженного состояния в замкнутом перфорированном объеме при тепловой обработке самоуплотняющихся масс ________________ 170 6.3.4. Изучение закономерностей фильтрационного массопереноса _______ 172 6.3.5. Изучение изменения удельного электросопротивления в процессе фильтрации механичеки связанной влаги из самоуплотняющихся масс ___________________________________ 177 6.3.6. Изучение влияния физических характеристик формовочной массы на процесс самоуплотнения ______________________________ 182 325
Стр.325
6.3.7. Анализ путей потери тепла при электропрогреве самоуплотняющихся масс, находящихся в замкнутом перфорированном объеме __________ 183 6.3.8. Имитационное моделирование электропрогрева самоуплотняющихся масс _____________________________________ 185 6.4. Исследования по получению высокоглиноземистых теплоизоляционных материалов однородной структуры ________________ 186 6.5. Создание трехзонного огнеупорного теплоизоляционного материала с линейным изменением плотности ________________________ 197 6.6. Выбор режима обжига огнеупорных теплоизоляционных изделий с заданной структурой _____________________________________ 207 6.7. Изучение физико-механических свойств изделий с планированной структурой _______________________________________ 210 Раздел 3. СКОРОСТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕГКОВЕСНЫХ И УЛЬТРАЛЕГКОВЕСНЫХ ИЗДЕЛИЙ _____________________________________ 218 Глава 7. Возможность создания бесшамотных ультралегковесных материалов на основе высокодисперсного сырья в гидротеплосиловом поле ________________ 218 Глава 8. Обработка технологических параметров по изготовлению ультралегковесных бесшамотных материалов _________________ 221 8.1. Характеристика сырьевых материалов _______________________________ 221 8.2. Теоретические предпосылки и экспериментальные обоснования создания бесшамотных ультралегковесов по скоростной технологии _____________ 223 8.2.1. Выбор и характеристика гидрофобно-пластифицирующей добавки в соответствии с ее влиянием на способность изменения физикохимических свойств поверхностного слоя глинистых частиц _______ 227 8.2.2. Теоретические представления об ориентированном строении и «сетчатом» характере гидрофобных оболочек частиц глины ______ 229 8.2.3. Теоретические представления о влиянии гидрофобнопластифицирующих добавок на пластичность глинополистирольных композиций _____________________________ 232 8.2.4. Анализ уровня влияния различных аппаратов перемешивания компонентов смеси на гидрофобизацию глины ___________________ 236 8.2.5. Технологические особенности метода гидротеплосилового поля при получении бесшамотных ультрапористых материалов _____ 238 8.2.6. Теоретические представления об избирательной диффузии влаги через полупроницаемые оболочки, образованные гидрофобнопластифицирующей добавкой, на частицы глины _________________ 239 8.3. Определение оптимальных составов бесшамотных ультрапористых изделий __________________________________________ 242 8.4. Исследование процессов тепломассопереноса в гидротеплосиловом поле при электропрогреве самоуплотняющихся масс на гидрофобизированных глинистых композициях ___________________________________________ 244 8.4.1. Математическое моделирование фильтрационного массопереноса при самоуплотнении глинополистирольных масс __________________ 245 326
Стр.326
8.4.2. Анализ влияния термовлагопереноса при электроподогреве глинополистирольных композиций на растрескивание сырца в процессе сушки ____________________________________________ 256 8.5. Отработка параметров технологии бесшамотных ультрапористых изделий____ 261 8.6. Выбор режима обжига бесшамотных теплоизоляционных материалов ____ 270 8.7. Изучение микроструктуры и физико-технических свойств бесшамотных ультрапористых изделий ______________________________ 274 8.8. Теплоизоляционные легковесные изделия на основе отходов производства кварцевых огнеупоров ________________________________ 284 Раздел 4. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ БАЗОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ САМОУПЛОТНЯЮЩИХСЯ МАСС _______________________________________________________ 291 Глава 9. Производственная проверка результатов исследований по созданию безобжиговых шамотных теплоизоляционных изделий, полученных методом активного синтеза высокотемпературных новообразований _____________________________ 291 9.1. Производственная проверка исследований ____________________________ 291 9.2. Разработка технологической линии по производству безобжигового шамотного теплоизоляционного материала на жидкостекольном растворе ____ 294 9.3. Технико-экономическое обоснование предложенной технологии производства безобжигового шамотного теплоизоляционного материала __ 295 Глава 10. Заводские испытания теплоизоляционных изделий с улучшенными эксплуатационными характеристиками, полученными путем преобразования однородной пористой системы в неоднородную (на примере шамотных глин) ____298 10.1. Производственная проверка исследований ___________________________ 298 10.2. Разработка технологической линии по производству теплоизоляционных огнеупорных изделий заданной структуры _________ 301 10.3.Технико-экономическое обоснование технологии высокоглиноземистых теплоизоляционных материалов переменной плотности ___________________________________________ 305 Глава 11. Изготовление бесшамотных ультрапористых изделий, полученных путем интенсивного выжимания усадочной влаги из систем с искусственно измененными физико-химическими свойствами глинистых частиц, на заводской технологической линии _______________________________________ 307 11.1. Производственная проверка исследований ___________________________ 307 11.2. Разработка технологической линии по производству бесшамотных ультрапористых изделий __________________________________________ 310 11.3. Технико-экономическое обоснование предложенной технологии изготовления бесшамотных ультрапористых изделий __________________ 311 Библиографический список _______________________________________________ 312 327
Стр.327