Розробка технології отримання екзотермічних сумішей для високотемпературного ремонту теплових агрегатів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Українська інженерно-педагогічна академія

Розробка технології отримання екзотермічних сумішей для високотемпературного ремонту теплових агрегатів

Т.Б. Гонтар, асистент,

С.М. Вилков, канд.техн.наук, пр.-проф.,

О.Б. Скородумова, д-р техн.наук, проф.,

Я.М.ГОНЧАРЕНКО, канд.техн.наук

Анотація

згоряння екзотермічний футерівка тепловий

У роботі досліджено вплив хлоридів та фторидів лужних та лужноземельних металів на процес згоряння екзотермічної суміші, що використовується для гарячого ремонту вогнетривких футерівок теплових агрегатів. Розроблено оптимальний склад екзотермічної суміші. Встановлено вплив типу зв'язуючого на ступінь згоряння алюмінію

Аннотация

В работе исследовано влияние хлоридов и фторидов щелочных и щелочноземельных металлов на процесс сгорания экзотермической смеси, используемой для горячего ремонта огнеупорных футеровок тепловых агрегатов. Разработан оптимальный состав экзотермической смеси. Установлено влияние типа связующего на степень сгорания металлического алюминия

Annotation

The influence of alkali and alkaline earth metals chlorides and fluorides on the combustion process of the exothermic mixture used to hot refractory repair of refractory lining has been studied. The optimal phase composition of exothermic mixture has been developed. It is established the effect of binding type on the degree of aluminum combustion.

Вступ

Ефективність роботи високотемпературних промислових агрегатів у значній мірі залежить від якісного проведення профілактичних і проміжних ремонтів. Використання нових методів гарячого ремонту футерівок теплових агрегатів є найбільш актуальним. Одним з перспективніших методів гарячого ремонту є високотемпературний синтез, що самопоширюється (СВС), оснований на екзотермічній взаємодії двох або декількох компонентів при згорянні в середовищі окиснювача. Організація цього процесу здійснюється локальним або об'ємним нагріванням до температур, відповідних до порогу ініціювання реакцій окиснення-відновлення в зоні синтезу. Температура ініціювання СВC-процесу залежить від фізико-хімічної природи екзотермічної суміші [1].

Оксидна плівка, що утворюється на поверхні частинок алюмінію, ускладнює процес горіння алюмінію. Відомо [2 - 4], що для спаювання алюмінію та сплавів на його основі використовують як флюси фториди та хлориди лужних та лужноземельних металів. Тому дослідження впливу різних флюсів на процес видалення оксидної плівки є актуальними.

Метою даної роботи є дослідження впливу різних компонентів, що флюсують, на ступінь згоряння алюмінію в екзотермічних гранульованих сумішах.

Матеріали та методики досліджень

Для досліджень використовували гранульовані екзотермічні суміші на основі бою периклазохромітової цегли
(ГОСТ 10888-93) та алюмінієвої пудри (ГОСТ 5494-95). Як зв'язуюче використовували рідке скло або клей ПВА. У якості флюсів використовували фториди й хлориди лужних і лужноземельних металів.

Гранули екзотермічної суміші виготовляли з порошку бою периклазохромитової цегли та зв'язуючого (рідкого скла або клею ПВА), після чого їх плакували алюмінієвою пудрою. У зв'язуюче вводили флюсуючі добавки.

Екзотермічні суміші піддавали згорянню у струмені кисню, після чого визначали кількість остаточного алюмінію.

Експериментальна частина

При введенні добавок лужних та лужноземельних металів в склад екзотермічної суміші в однаковій кількості спостерігалося змінення вмісту остаточного алюмінію в покритті після згоряння суміші. Залежність вмісту остаточного алюмінію від типу добавки, що флюсує, наведено у таблиці 1.

Таблиця 1

Вплив добавок в екзотермічній суміші на ступінь згоряння алюмінію

Встановлено, що найбільший вплив на ступінь згоряння алюмінію має фтористий калій, який забезпечує мінімальну кількість остаточного алюмінію в отриманому покритті (рис.1).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зменшення добавки фториду калію з 5 до 1 мас.% призводе до підвищення кількості остаточного алюмінію (приблизно на 0,72 %), але забезпечує зріст вогнетривкості покриття.

Визначали вплив типу зв'язуючого на ступінь згоряння екзотермічної суміші (табл.2).

Таблиця 2

Вплив різних зв'язуючих на повноту згоряння алюмінію

Встановлено, що використання рідкого скла забезпечує більш ефективне згоряння порошку алюмінію в струмені кисню. Додаткове використання добавки фториду калію додатково знижує вміст остаточного алюмінію в покритті до 1,8 %.

Таким чином, в результаті проведених досліджень встановлено, що повноту згоряння алюмінію в гранульованій екзотермічній суміші можна збільшити шляхом уведення добавок фторидів і хлоридів лужних і лужноземельних металів. Найбільш ефективний вплив на повноту згоряння алюмінію надає фтористий калій у комбінації з рідким склом як зв'язуючим гранул екзотермічної суміші.

Список литературы

1. Мержанов А.Г. Твердопламенное горение / А.Г. Мержанов. Черноголовка: ИСМАН, 2000. 224 с.

2. Локенбах А.К Окисление высокодисперсных порошков алюминия в неизотермических условиях / А.К Локенбах, В.В. Строд, Л.К. Лепинь // Изв. А.Н. Латвийской ССР. 1988. №3. С. 310 - 314.

3. Кудрявцев В.М. Исследование закономерностей горения алюминия / В.М. Кудрявцев.// Известия ВУЗов. Машиностроение. 1976. №1. С. 111 -114.

4. Гуревич М.А. О влиянии пленки окисла на характеристики воспламенения алюминия / М.А Гуревич, Е.С Озеров, А.А Юринов // Физика горения и взрыва. 1978. № 4. С. 50 - 55.

Размещено на Allbest.ru