Оптимизация составов масс безобжиговых муллитокорундовых огнеупоров с использованием симплекс-решетчатого метода планирования эксперимента

Abstract

Представлены результаты оптимизации составов масс безобжиговых муллитокорундовых огнеупоров в виде уравнения регрессии, где значительными факторами является пористость открытая, предел прочности при сжатии и кажущаяся плотность. Установлена зависимость открытой пористости, предела прочности при сжатии и кажущейся плотности от соотношения фракционного состава компонентов, которые вводятся в массу. Показа-но, как влияет фракционный состав компонентов на свойства образцов муллитокорундовых огнеупоров после термообработки и высокотемпературного обжига. На основании анализа экспериментальных данных установлено, что перспективным для получения высококачественных, конкурентоспособных огнеупоров являются такие сырьевые материалы: бой муллитокорундовых огнеупоров, спеченный корунд, огнеупорная глина и ортофосфорная кислота.

Purpose. The objective of the work is to research of the influence of the granulometric composition of the raw materials on the properties of unburnt mullite-corundum refractories. Methodology. We have applied the simplex lattice method of experiment planning for optimization of the compositions mass of the unburnt mullite-corundum refractories. The results of optimization of unburnt mullite-corundum refractories masses have been presented as the equation of regress, where the meaningful factor is the open porosity, compressive strength and bulk density. Results. We have obtained the regression equation for dependencies "composition - compression strength", "composition - open porosity" and "composition - bulk density" after heat treatment and high temperature firing. Dependence of opened porosity, compressive strength, bulk density from the granulometric composition of the components entered in mass is set on. It was shown the influence of orthophosphoric acid on the properties of mullite-corundum refractory samples after heat treatment and high-temperature firing. This allows us to calculate the composition of the resulting composite unburnt mullite-corundum refractories with high physical and mechanical properties based on the received regression equation. Originality. For the first time, we have carried out the influence of the granulometric composition of the raw materials on the properties of unburnt mullite-corundum refractories. Practical value. The theoretical calculations have con-firmed the experimental studies. Based on the analysis of experimental data it was revealed that using raw materials such as waste mullite-corundum refractories, sintered corundum, refractory clay, phosphoric acid allow to produce high quality and competitive unburnt refractories for lining of different thermal units.