Нанозміцнені периклазовуглецеві вогнетриви для футерівки конвертерів з використанням комплексного антиоксиданту

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.17.11 – технологія тугоплавких неметалічних матеріалів (161 – Хімічні технології та інженерія). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертація присвячена розробці складів та основних технологічних параметрів отримання нанозміцнених периклазовуглецевих вогнетривів для різних зон футерівки конвертера з заданими показниками фізико-механічних властивостей і підвищеною стійкістю до дії шлаку та до окиснення. У роботі теоретично обґрунтовано і експериментально доведено можливість одержання нанозміцнених периклазовуглецевих вогнетривів шляхом синтезу наповненої наночастинами β-SiC та NiO вуглецевої матриці-основи заданої структури периклазовуглецевих вогнетривів і забезпечення її максимальної струк-турної міцності за рахунок використання оптимальних співвідношень золь-гель добавок, що модифікують фенолформальдегідну смолу, і компонентів прекурсорів нікелевого антиоксиданту. Визначено технологічні параметри одержання периклазовуглецевих вогнетривів із заданими фізико-механічними властивостями на засаді плавленого периклазу і різною кількістю графіту, шляхом використанням ЕТС-40 або його золю та солей нікелю для створення комплексного антиоксиданту Аl + SiC + Ni(NiO), що забезпечує підвищену стійкість до окиснення за рахунок утворення щільного шару із наночастин β-SiC та Ni(NiO) навколо часток графіту, розроблено безвипалювану технологію та склади магнезіального флюсу для плавки сталі в конвертері з відходів периклазовуглецевих вогнетривів футеровок конвертерів, які сприяють прискоренню наведення шлаку в конвертері та підвищенню стійкості футерівки конвертера.

Thesis for the degree of candidate of technical sciences (Ph.D.) in specialty 05.17.11 – technology of refractory nonmetallic materials (161 – chemical technologies and engineering). – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov, 2018. The thesis is devoted to the development of compositions and basic techno-logical parameters for the preparation of nano-reinforced periclase-carbon refractories for various zones of converter lining with prescribed parameters of physical and mechanical properties and increased resistance to slag and oxidation. The possibility of obtaining nano-reinforced periclase-carbon refractories by synthesis of the carbon-matrix matrix of a given structure of periclase-carbon refractories filled with nanoparticles β-SiC and NiO and ensuring its maximum structural strength due to the use of optimum sol-gel admixtures for modifying the phenol-formaldehyde resin is theoretically substantiated and experimentally proved pre-cursor components of a nickel antioxidant. The technological parameters for the production of periclase-carbon refractories with specified physic-mechanical properties based on fused periclase with different amounts of graphite were determined using ETS-40 or its sol and nickel salts to create a complex antioxidant Al + SiC + Ni(NiO), which provides enhanced resistance to oxidation due to the formation of a dense layer of β-SiC and Ni(NiO) nanoparticles around graphite particles, a non-combustion technology and magnesia flux formulations for melting steel in a converter from waste periclase-carbon refractories lining of converters that accelerate guidance in the converter slag and improve the sustainability of the converter lining.