Энергосберегающие материалы
Энергосберегающие композиционные материалы из отходов химической, металлургической, нефтехимической, электрохимической и других отраслей промышленности. Результаты химического анализа корунда, его применения в изготовлении огнеупорных кирпичей.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.04.2019 |
| Размер файла | 9,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на Allbest.ru
Отходы, образующиеся в процессе деятельности предприятий современной химической, металлургической, нефтехимической, электрохимической и других отраслей промышленности приобретают угрожающие масштабы для всех отраслей жизни населения планеты. Проблема защиты оборудования и технических сооружений от разрушающего воздействия агрессивной химической среды для указанных отраслей промышленности всегда являлась важнейшей задачей, определяющей надежность этих объектов. Наряду с указанной проблемой, в настоящее время приоритетной задачей, позволяющей решить комплекс актуальных энергетических, экологических и экономических вопросов, является повышение энергоэффективности всех отраслей и энергосбережение.
Для решения данных проблем требуется организация производства композиционных материалов на основе отходов промышленности, перспективных в создании защитных покрытий, работающих в сильно агрессивных средах различных производств и не требующих термообработки, а следовательно и дополнительных энергозатрат.
В условиях постоянно возрастающего топливно-энергетического кризиса в нашей стане становится актуальным снижение топливоемкости композиционных защитных материалов. Одним из реальных и доступных приемов решения этой сложной задачи является широкое использование побочных продуктов основных производств, так как они являются ценным сырьем, прошедшим предварительно механическую и термическую обработку.
Самой энергоемкой отраслью в нашей республике является промышленность, которая потребляет более 70% электроэнергии [1]. Согласно требованиям Закона РК «Об энергосбережении и повышении энергоэффективности», в проектах строительства объектов, потребляющих энергетические ресурсы (например, предприятия химической, металлургической и др. отраслей промышленности) предусматривается обязательное использование энергосберегающих материалов.
При разработке энергосберегающих композиционных материалов, перспективных в агрессивных средах, мы остановили свой выбор на электрокорунде, являющемся отходом электрометаллургического производства, как материале с высоким содержанием оксида алюминия, более кислотоупорном и теплопроводным по сравнению с другими материалами.
Переплавленный оксид алюминия (корунд), который является ценным сырьем, прошедшим предварительную механическую и термическую обработку, представляет собой высокотемпературную б-фазу с вкраплениями частиц металлического ниобия. По результатам химического анализа в шлаке содержится около 1-4% ниобия в виде застывших капель и мелких корольков, который далее перерабатывается путем извлечения ниобия и измельчения очищенного от него шлака в порошки различной крупности (таблица 1).
Таблица 1 - Результаты химического анализа корунда
|
Основа |
Массовая доля элементов, % |
|||||||||||
|
Al2О3 |
Si |
Fe |
Mg |
Mn |
Cr |
Pb |
Cu |
Zn |
Ni |
Co |
Nb |
|
|
95, 3 |
0, 85 |
0, 12 |
0, 7 |
0, 01 |
0, 02 |
0, 04 |
0, 57 |
0, 02 |
0, 001 |
0, 001 |
1, 00 |
Рентгенофазовый и петрографический анализ показал, что корунд в шлаке по марке соответствует электроплавленному 23-25А с показателями преломления ng=1, 768 и np=1, 760.
Остатки примесей ниобия в полученном нами кислотоупорном композиционном материале на основе электрокорунда, дают дополнительную коррозионную стойкость, так как ниобий - имеет ряд уникальных физических характеристик. Эти особенности определяют сферу его применения - изготовление коррозионно-стойких, огнеупорных кирпичей, футеровок, замазок и бетонов; возможность применения его как конструкционного материала для агрегатов химической промышленности.
Для приготовления энергосберегающих композиционных материалов нами также были использованы в качестве связующего - жидкое стекло (водный раствор силиката натрия) с модулем 2, 7 (ГОСТ 50418-92) и в качестве отвердителя - кремнефтористый натрий - Na2SiF6 («Тех» ТУ 113-08-587-86). Допустимое количество Na2SiF6, служащего ускорителем твердения, для электрокорунда составляет не более 5% от общей массы.
Таким образом, получены оптимальные составы энергосберегающих композиционных материалов для футеровки химического оборудования, которые не требуют термообработки, а соответственно энергозатрат. Состав смеси состоит из жидкого стекла - 27, 2-26, 0%, кремнефтористого натрия - 4, 84, 0% (или 18, 1% и 15, 3% от массы жидкого стекла), отход производства, представляющий собой шлак электротермического восстановления алюминием Nb2O5 - измельченный и очищенный плавленый оксид алюминия (электрокорунд) 68, 0-70, 0% [2].
Полученные результаты можно применять для получения химически стойких композиционных материалов, предназначенных для защиты оборудования и технических сооружений от разрушающего воздействия агрессивной химической среды.
Энергосберегающие композиционные материалы на основе электрокорунда, являющемся отходом металлургического производства обладают высокими потребительскими свойствами: значительной механической прочностью, термической стойкостью, высокой теплопроводностью и могут быть также рекомендованы для защиты аппаратуры от агрессивной среды и в качестве конструкционного материала.
Литература
энергосберегающие композиционные материалы
Трофимов Г. Г. Анализ развития и распространения передовых технологий в области энергоэффективности и возобновляемой энергетики в Казахстане //Проект Европейской Экономической Комиссии ООН «Анализ развития и распространения передовых технологий в области энергоэффективности и возобновляемой энергетики в рамках проекта «Глобальная энергоэффективность 21» для стран Центральной Азии». - Алматы, 2012. - 49с.
Пат. РК № 21332 на изобретение. Химически стойкая футеровочная масса / А. А. Жарменов, С. К. Мырзалиева, Э. О. Аймбетова; опубл. 15. 04. 2011 // Бюл. 2011. № 4.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Значение химической и нефтехимической промышленности. Структура отрасли. Размещение химической и нефтехимической промышленности. Влияние химической и нефтехимической промышленности на окружающую среду. Современное состояние и тенденции развития.
реферат [413,0 K], добавлен 27.10.2004Состав и свойства пластмасс. Композиционные материалы с неметаллической матрицей. Резиновые материалы: общая характеристика, свойства и назначение. Клеящиеся материалы и герметики. Сущность и виды каучуков. Понятие, виды и физические свойства древесины.
реферат [27,1 K], добавлен 18.05.2011Нефть как жидкое горючее полезное ископаемое. Анализ роста производства отечественной химической и нефтехимической продукции. Организация и проведение большого числа специализированных выставок как характерная особенность рынка химических товаров.
контрольная работа [125,9 K], добавлен 02.12.2012Физические принципы, используемые при получении материалов: сепарация, центрифугирование, флотация, газлифт. Порошковая металлургия. Получение и формование порошков. Агрегаты измельчения. Наноматериалы. Композиционные материалы.
реферат [292,6 K], добавлен 30.05.2007Магнитомягкие материалы для сильных токов и промышленных частот. Электротехнические стали, магнитомягкие материалы для постоянного тока и слабых токов низких и повышенных частот. Магнитострикционные материалы, материалы для высоких частот и СВЧ.
курсовая работа [514,3 K], добавлен 23.04.2012Материалы для электропечестроения. Огнеупорные растворы, бетоны, набивные массы и обмазки. Пористые огнеупоры. Теплоизоляционные и жароупорные материалы. Дешевизна и недефицитность. Материалы для нагревательных элементов электрических печей сопротивления.
реферат [66,1 K], добавлен 04.01.2009Общие сведения о композиционных материалах. Свойства композиционных материалов типа сибунита. Ассортимент пористых углеродных материалов. Экранирующие и радиопоглощающие материалы. Фосфатно-кальциевая керамика – биополимер для регенерации костных тканей.
реферат [1,6 M], добавлен 13.05.2011Классификация цветных металлов, особенности применения и обработки. Эффективные методы защиты цветного металла от атмосферной коррозии. Алюминий и алюминиевые сплавы. Металлические проводниковые и полупроводниковые материалы, магнитные материалы.
курсовая работа [491,9 K], добавлен 09.02.2011Типы композиционных материалов: с металлической и неметаллической матрицей, их сравнительная характеристика и специфика применения. Классификация, виды композиционных материалов и определение экономической эффективности применения каждого из них.
реферат [17,4 K], добавлен 04.01.2011Многообразие космических материалов. Новый класс конструкционных материалов – интерметаллиды. Космос и нанотехнологии, роль нанотрубок в строении материалов. Самоизлечивающиеся космические материалы. Применение "интеллектуальных" космических композитов.
доклад [277,6 K], добавлен 26.09.2009Классификация композиционных материалов, их геометрические признаки и свойства. Использование металлов и их сплавов, полимеров, керамических материалов в качестве матриц. Особенности порошковой металлургии, свойства и применение магнитодиэлектриков.
презентация [29,9 K], добавлен 14.10.2013Классификация цветных металлов, особенности их обработки и области применения. Производство алюминия и его свойства. Классификация электротехнических материалов. Энергетическое отличие металлических проводников от полупроводников и диэлектриков.
курсовая работа [804,3 K], добавлен 05.12.2010Общие сведения о древесных композиционных материалах, их классификация и разновидности, направления и особенности практического применения. Инновационный композиционный материал, оценка его главных преимуществ и недостатков, перспективы развития.
реферат [273,8 K], добавлен 12.07.2015Проблемы автоматизации химической промышленности. Возможности современных систем автоматизированного управления технологическими процессами предприятий химической промышленности. Главные особенности технологического оснащения химических предприятий.
реферат [13,6 K], добавлен 05.12.2010Отрасли машиностроительной, химической и оборонной промышленности как ведущие звенья материально-технической базы современной экономики. Техническая и организационная культура. Система взаимосвязанных отраслей промышленности и сельского хозяйства.
реферат [30,9 K], добавлен 14.12.2010Причина быстрого роста употребления энергии в транспортной сфере - увеличение потребления жидкого топлива на личном автомобильном транспорте. Уменьшение веса автомобиля. Перспективы роста применения пластиков. Альтернативное топливо, "зеленые" шины.
реферат [27,3 K], добавлен 10.03.2012Основные типы сноубордов. Материалы, используемые для изготовления сноуборда. Три основных способа изготовления деревянной основы. Защита от внешних воздействий внутренних слоев доски. Экструдированный и спечёный скользяк. Новые композитные материалы.
реферат [799,5 K], добавлен 19.02.2015Материалы, используемые для изготовления ювелирных изделий, требования к металлам. Вставки, их характеристика и состав. Вспомогательные материалы и их описание, условия применения. Технология изготовления кольца, конструкция и принципы ухода за изделием.
курсовая работа [130,9 K], добавлен 13.04.2015Современные клеи, свойства, виды и области применения клеящих материалов. Лакокрасочные материалы и их основные компоненты, классификация по виду, химическому составу, основному назначению. Основные свойства и использование лакокрасочных материалов.
контрольная работа [31,3 K], добавлен 25.11.2011Переработка сырьевых материалов и получение продуктов, которые сопровождаются изменением химического состава веществ. Предмет и основные задачи химической технологии. Переработка углеводородов, устройство коксовой печи. Нагрузка печей угольной шихтой.
отчет по практике [630,3 K], добавлен 29.01.2011
