vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Buildingvestniktgasu-277Research ArticleСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯCONSTRUCTION MATERIALS AND PRODUCTSПроцессы получения силикатных расплавов и материалов на их основе в низкотемпературной плазмеSilicate Melts and Materials Produced Therefrom Using Low-Temperature PlasmaВолокитинОлег ГеннадьевичVolokitinOleg G.

канд. техн. наук, доцент,

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

PhD, A/Professor,

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

volokitin_oleg@mail.ruШеховцовВалентин ВалерьевичShekhovtsovValentin V.

аспирант,

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

Research Assistant,

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

shehovcov2010@yandex.ruТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian Federation20172102201801144148Copyright © Волокитин О.Г., Шеховцов В.В., 20182018Волокитин О.Г., Шеховцов В.В.Volokitin O.G., Shekhovtsov V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/277

Приведены результаты анализа процессов получения силикатных расплавов в условиях низкотемпературной плазмы. В качестве исходных материалов для получения расплавов были выбраны материалы с различным содержанием оксида кремния, их выбор обусловлен содержанием в химическом составе кремнезема от 50 до 100 % и пригодностью для практического использования. Определен химический состав исследуемого сырья. Произведен расчет времени плавления частицы кварца в условиях низкотемпературной плазмы. При объемной скорости плазменного потока W = 0,65 л/с полностью расплавляются частицы размером 1,28 мм. Расчеты для W = 1,4 л/с показали возможность полного расплавления частиц размером 0,88 мм до попадания на дно установки, частицы большего размера успевают расплавиться частично.

The paper presents the analysis silicate melt production using the low-temperature plasma. The materials with different content of silicon oxide are selected for silicate melt production due to their content in the chemical composition of silica ranging from 50 to 100 % and relevance for practical use. The chemical composition of silicate melt is determined in the paper. The melting time is calculated for quartz particles under the conditions of low-temperature plasma. It is shown that at 0,65 l/s bulk speed of plasma flow the particles having 1,28 mm size completely melt. Also, it is found that at 1,4 l/s bulk speed of plasma flow the particles with 0,88 mm size completely melt before they reach the bottom of plasma generator, while larger particles melt partially.

силикатный расплавнизкотемпературная плазмаматематическая модельпроцессы плавленияплазмохимический реакторsilicate meltlow-temperature plasmamathematical modelmelting processesplasma-chemical reactorReferencesFabication of magnesium aluminum silicate glass ceramics by sintering route / S.K. Durrani, M.A. Hussain, S.Z. Hussain, J. Akhtar, A. Saeed, N. Hussain, N. Ahmed // Materials Science-Poland. - 2010. - № 28. - 459 p.Durrani S.K. Hussain M.A., Hussain S.Z., Akhtar J., Saeed A., Hussain N., Ahmed N. Fabrication of magnesium aluminum silicate glass ceramics by sintering route. Materials SciencePoland. 2010. No. 28. 459 p.Капитонов, А.М. Физико-механические свойства композиционных материалов / А.М. Капитонов, В.Е. Редькин. - Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2013. - 532 с.Kapitonov A.M., Red'kin V.Ye. Fiziko-mekhanicheskiye svoystva kompozitsionnykh materialov [Physical and mechanical properties of composite materials]. Krasnoyarsk: SibFU Publ., 2013. 532 p. (rus)Волокитин, О.Г. Особенности физико-химических процессов получения высокотемпературных силикатных расплавов / О.Г. Волокитин, В.И. Верещагин // Известия вузов. Химия и химическая технология. - 2013. - Т. 56. - № 8. - С. 71-76.Volokitin O.G., Vereshchagin V.I. Osobennosti fiziko-khimicheskikh protsessov polucheniya vysokotemperaturnykh silikatnykh rasplavov [Physicochemical processes in high-temperature silicate melt production]. Izvestiya vuzov. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya [News of Higher Educational Institutions. Chemistry and Chemical Technology]. 2013. V. 56. No. 8. Pp. 71–76. (rus)Каминскас, А.Ю. Химия и технология минерального волокна / А.Ю. Каминскас // Российский химический журнал. Химия современных строительных материалов. - 2003. - Т. XLVII. - № 4. - С. 32-38.Kaminskas A.Yu. Khimiya i tekhnologiya mineral'nogo volokna [Chemistry and technology of mineral fiber]. Rossiyskiy khimicheskiy zhurnal [Mendeleev Chemistry Journal]. 2003. No. 4. Pp. 32–38. (rus)Martyushev, S.G. Conjugate natural convection combined with surface thermal radiation in a three-dimensional enclosure with a heat source / S.G. Martyushev, M.A. Sheremet // International Journal of Heat and Mass Transfer. - 2014. - V. 73. - P. 340-353.Martyushev S.G., Sheremet M.A. Conjugate natural convection combined with surface thermal radiation in a three-dimensional enclosure with a heat source. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2014. V. 73. Pp. 340–353.Sheremet, M.A. Laminar natural convection in an inclined cylindrical enclosure having finite thickness walls / M.A. Sheremet // International Journal of Heat and Mass Transfer. - 2012. - V. 55. - P. 3582-3600.Sheremet M.A. Laminar natural convection in an inclined cylindrical enclosure having finite thickness walls. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2012. V. 55. Pp. 3582–3600.Calculation of the melting process of a quartz particle under low-temperature plasma conditions / V.A. Vlasov, O.G. Volokitin, G.G. Volokitin, N.K. Skripnikova, V.V. Shekhovtsov // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. - 2016. - January. - V. 89. - № 1.Vlasov V.A., Volokitin O.G., Volokitin G.G., Skripnikova N.K., Shekhovtsov V.V. Calculation of the melting process of a quartz particle under low-temperature plasma conditions. Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2016. V. 89. No. 1.Волокитин, О.Г. Расчет времени расплавления частицы кварца в высокотемпературном силикатном расплаве / О.Г. Волокитин, В.В. Шеховцов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2015. - № 3. - С. 159-162.Volokitin O.G., Shekhovtsov V.V. Raschet vremeni rasplavleniya chastitsy kvartsa v vysokotemperaturnom silikatnom rasplave [Time-of-melting calculation for quartz particle in high temperature melt]. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. 2015. No. 3. Pp. 159–162 (rus)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.