Огнеупорные материалы и изделия играют огромную роль в современной промышленности и зачастую, именно от их качества зависит эффективное функционирование целых технологических систем. Прежде всего, это относится черной и цветной металлургии, энергетике, химической промышленности и пр.
С каждым годом повышаются требования к применяемым огнеупорам, так как внедряются новые технологии, повышается диапазон рабочих температур, среды становятся более агрессивными [1,2]. На фоне этого становится очевидным использование новых, более эффективных огнеупорных материалов.
Например, как правило, огнеупорная кладка разрушается не по причине разрушения штучных огнеупорных изделий, а из-за разупрочнения связующего слоя, состоящего из огнеупорного раствора.
К тому же более эффективнее использовать не штучные обжиговые изделия, а жаростойкие огнеупорные бетоны, позволяющие повысить механизацию работ, значительно упростить обслуживание и ремонт футеровок тепловых агрегатов, а также повысить их стойкость, сократить сроки строительства, благодаря возможности изготавливать небольшие партии непосредственно на месте монтажа, а также исключить дорогостоящий обжиг штучных материалов.
Еще с советских времен ведутся работы по созданию новых видов вяжущих веществ. Наиболее перспективным направлением в данном вопросе является использование фосфатных связующих, так как они обладают высокой огнеупорностью и термостойкостью, имеют высокий диапазон рабочих температур (до 1800 °C) [3, 5, 10], имеют хорошие адгезионные свойства, а также отвердевают при умеренных температурах [9, 12, 16].
Приоритетными направлениями в развитии жаростойких огнеупорных бетонов на фосфатных связках являются снижение себестоимости, повышение жаростойких свойств, а также расширение сырьевой базы. Этого можно достичь, применяя промышленные отходы в качестве наполнителей. Ведь это решает не только проблему замены дефицитных и дорогих традиционных материалов более
дешевыми, а порой и более эффективными, но и решает проблему утилизации отходов, что является вопросом экологии.
Таким образом, использование промышленных отходов нефтехимии дает снижение себестоимости, расширение сырьевой базы, а также решает вопрос утилизации.
1. Разработаны модифицированные фосфатные клеи с огнеупорностью не менее 1700С, отличающиеся высокой сохраняемостью (не менее 2 мес.).
2. Показано, что фосфатные системы алюмо- и алюмохромового состава отличаются наиболее высокими огнеупорными свойствами.
3. Исследованы свойства исходных материалов, установлено, что они обладают необходимой дисперсностью и огнеупорностью.
4. Изучено влияние модифицирующих добавок (отходы производства магнезита, ВГЦ, шлак алюминотермического производства феррохрома) на текучесть фосфатных клеев.
5. Показано, что использование модифицирующих добавок позволяет сохранять текучесть клеев не менее 2 мес.
6. Исследованы физико-химические процессы, протекающие в фосфатном клее при нагревании.
7. Изучены основные жаростойкие свойства клеев, получены клеи с пределом прочности при сдвиге не менее 3,5 МПа.
8. Показана экономическая эффективность разработанных фосфатных клеев.