Огнеупоры

Все получилось, обжиг прошел штатно
90 vs 108
Теперь есть два типоразмера огнеупорных колец 90 мм х 123 мм и 108 мм х 138 мм. (тонкостенное).

 

Маленькая ошибка в размерности, кольцо 115 на 136, линейка не той системы была...

 

После отопительного сезона при высокотемпературной эксплуатации в циклическом режиме. Температуры до 1200 градусов, порядка 50 теплосмен (топился котел не каждый день) Все в полном ажуре, как новая.

 

Пришло время сделать "поверхностную" оценку свойств получаемоего материала.
Плотность первичная 1.9-2.1 г./см.*куб., в тонких плитках плотность до 2.3 г./см.*куб. в процессе эксплуатации плотность вырастает до 2.5 г./см.*куб., при этом процесс не сопровождается усадкой изделий, но сопровождается приростом массы где то 0,2-0,3%. (В теории так и должно быть)
Пористость первичная (у колец 115) 16-17%
Теплоемкость удельная оценочная рассчетная (0.87 кДж/кг* К)
Теплопроводность удельная оценочная расчетная (1.0 Вт/ м *К)
Огнеупорность расчетная 1750 градусов
Температура применения максимальная 1500 градусов
Температура начала деформации под нагрузкой у тонкостенных изделий (сводовая пластина толщиной 5 мм., пролет 150 мм. с опорами по 10 мм) 1300 градусов. У толстостенных (10 мм) деформация не наблюдается.
Количество воздушных теплосмен от 20 до 1100 градусов со скоростью нагрева 1000 градусов в час, достигла порядка 200 и продолжает расти.
В процессе эксплуатации наблюдается увеличение плотности, прочности и твердости керамики, без изменения геометрии изделия. Пока все...

 

Как может увеличиваться плотность почти на 9%, без изменения геометрии и при приросте массы всего на 0,2-0,3%? Плотность это производное от деления массы на объем. Должно изменяться либо одно, либо второе. Прямо чудеса какие-то...

 

@Alisan, Справедливое замечание (Вы очень внимательны). Прирост массы в 0.25%, произошел при однократном нагреве, а увеличение плотности происходит при большем количестве циклов нагрева (не стал замечание вписывать), т е масса будет продолжать расти в дальнейшем. Ну и погрешности измерений имеются, но не дающие ошибки в тренде, на бытовухе точности много не получишь, однако данный факт упрочнение при старении имеет место быть. Чудес никаких нет, данные явления заложены конструктивно и цифры показывают, что процессы вызывающие изменения в составе материала и физ. хим. свойствах идут.

 

Вспомним ещё понятие кажущейся плотности. Поры в изделии тоже меняются. При сохранении наружной геометрии.

 

Очередная партия материала убыла для строительства новой ракеты. Будем ждать результатов, думаю, что ими поделятся на форуме.

 

Получен огнеупор с нанесенным каталитическим покрытием дожига С и СО. Есть визуальный эффект при проведении опытов. Краткие подробности в профильной теме https://www.forumhouse.ru/posts/21990879/

 

Получение огнеупора : Видна зона синтеза как ярко светящаяся область, При этом температура фона 1010 градусов, специально фотоаппарат приглушил, а то бы он ничего не увидел. Ну а на общем плане это выглядит так: на последнем фото видно, показания градусника -1007 градуса, при открытой дверце тепло естественно малость убежало с 1010, ну думаю за 3 градуса никто не скажет, что я преувеличиваю... Можно оценить, что если 1000 градусов в фоне, то какая температура развивается в месте синтеза

 

Наметились новые работы по совершенствованию огнеупорных материалов. Сейчас это будет касаться огнеупорного клея. в процессе использования выявились некоторые недостатки, который не были принципиальны в промышленных агрегатах в силу специфики их использования. (длительная кампания теплоагрегата, не циклическое использование и пр.). Первая проблема - гигроскопичность состава. В южных регионах с сухим жарким климатом, сия проблема не вставала, а вот с влажным и прохладным, наблюдается недостаточная начальная прочность изделия в силу того, что образующаяся в процессе химических реакций приводящих к отверждению вода не желает испарятся. Даже на прогретых изделиях, есть факт разупрочнения, связанный с этой самой гигроскопичностью, а прогреть изделие до температур, при которых явление не проявляет себя не у всех есть возможность. Потому будем решать эту задачку. Второй проблемкой является температура керамизации клеевого состава и время необходимое для этого процесса. При 1200 градусах процесс идет на ура, быстро и качественно. Материал шва изначально оплавляется, в нем происходят хим. превращения, в результате которых от вновь твердеет, но при этом пока он был жидким, успевает хорошо смочить поверхности соединяемых материалов или изделий. Химия происходящая при этом процессе начинается уже при 600 градусах, но только при 1200 это процесс происходит за короткое время. Одно дело, кампания печи длительная, за пару месяцев процесс пройдет полностью и при 800 градусах, а вот за пару часов он не успевает. Циклический нагрев и охлаждение состава приводят к тому, что скорость старения может превысить скорость образования стабильной фазы, что может привести к появлению трещин в шве. В стационарных агрегатах это явление не приводит к последствиям, а вот например в переносных может потребоваться ремонт. Он конечно тоже не хлопотный и займет несколько минут, но все же эти минуты тоже чего то стоят. Получается, что огнеупорный материал надо сделать менее огнеупорным, чтобы ускорить химические превращения при более низких температурах, для использования в узлах которые работают при температурах не превышающих 1000 градусов. Чтобы не городить кучу составов, попробую сделать присадку, количество которой будет влиять на температуру и скорость прохождения химических реакций.
Получится или нет пока не знаю, но в теории должно работать.
П С При всем этом я считаю, что существующий состав один из лучших в соотношении цена-качество характеристик. А чем еще можно соединить встык два изделия толщиной в 5-7 мм, работающих при циклических нагревах до 1350 градусов?

 

Хорошая весть, ждём материал, в не теоретическом виде.

 

Горизонтальный канал.

 

Тигель прокалочный, Из глинозема корунд делал и шпинели немного на опыты. Просто для инфы, что можно еще полезного кроме печек сделать.Краснота -это клей такой становиться, после нагрева до 1150, Сначала коричневый как кофе и полужидкий, как нагретый пластилин, потом по мере прохождения хим реакции начинает светлеть от красного к оранжевому-желтому и наконец становится кремовым и твердым при той же самой температуре.

 

А область применения корунда и шпинели?
Ну или более конкретно - что за опыты? Если, конечно, не для служебного пользования.