СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ И ОБРАБОТКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЛАЗМЫ


https://doi.org/10.31675/1607-1859-2018-20-4-135-144

Полный текст:


Аннотация

В настоящей работе представлены результаты исследований по получению силикатных расплавов на основе зол ТЭС с использованием энергии термической плазмы и производству стеклокристаллических материалов. Разработан и апробирован плазмохимический реактор. Расчетным путем установлено, что при изменении тепловой мощности плазмотрона от 50 до 100 кВт и поддержании оптимальной температуры расплава в плазмохимическом реакторе Tрасп = 1850 С расход исходного сырья Gсыр на установку может варьироваться от 0,019 кг/с (1,11 кг/мин) до 0,047 кг/с (2,81 кг/мин). На основе проведенных экспериментальных работ установлена зависимость кристаллизационных свойств расплава от состава шихты. В работе отмечено, что для получения стеклокристаллического материала с повышенной степенью кристалличности необходимо полученный силикатный расплав подвергать двухстадийной термической выдержке с температурами 1-й ступени 700 °С в течение 1 ч, 2-й ступени 950 °С в течение 2 ч. При этом степень кристалличности возрастает до 60–65 %. Проведены физико-механические исследования (прочность на сжатие и изгиб, тепловой коэффициент линейного расширения) полученных изделий. Произведена оценка полученных результатов с имеющимися аналогами на отечественном и зарубежном рынках.

 


Об авторах

А. С. Аньшаков
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
Россия
докт. техн. наук, профессор, Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН


К. С. Гаусс
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Россия
аспирант


О. Г. Волокитин
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Россия
докт. техн. наук, профессор


В. В. Шеховцов
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Россия
аспирант


Список литературы

1. Anshakov A.S., Urbakh E.K., Urbakh A.E., Cherednichenko V.S., Kuzmin M.G. Investigation of thermal plasma generator of technological function // Thermophysics and Aeromechanics. 2015. V. 22. № 6. P. 775–778.

2. Буянтуев С.Л., Урханова Л.А., Хмелев А.Б., Лхасаранов С.А., Кондратенко А.С. Переработка золошлаковых отходов электродуговой плазмой для получения композиционных строительных материалов // Вестник ВСГУТУ. 2016. Т. 61. № 4. С. 19–26.

3. Alekseeva I.P., Dymshits O.S., Zhilin A.A., Mikhailov M.D., Khubetsov A.A. Effect of yttrium oxide on the crystallization of glasses of the MgO-Al2O3-SiO2 system, nucleated by a mix of titanium and zirconium dioxides, and the transparency of glass-crystalline materials in the superhigh-frequency spectral region // Journal of optical technology. 2015. V. 82. № 4. P. 262–267.

4. Stefanovsky S.V., Myasoedov B.F., Remizov M.B., Kozlov P.V., Belanova E.A., Shiryaev A.A., Zubavichus Y.V. Cesium speciation in aluminophosphate-based glass-crystalline materials for immobilization of high level waste from uranium-graphite channel reactor spent nuclear fuel reprocessing / Doklady chemistry. 2014. V. 457. P. 148–153.

5. Kaz'mina O.V., Vereshchagin V.I., Semukhin B.S. Structure and Strength of Foam-Glass-Crystalline Materials Produced from a Glass Granulate // Glass physics and chemistry. 2011. V. 37. № 4. P. 371–377.

6. Chen M.J., Zhang F.S., Zhu J.X. Effective utilization of waste cathode ray tube glass-Crystalline silicotitanate synthesis // Journal of hazardous materials. 2010. V. 182. № 1–3. P. 45–49.

7. Kaz'mina O.V., Vereshchagin V.I., Abiyaka A.N. Assessment of the compositions and components for obtaining foam-glass-crystalline materials from aluminosilicate initial materials // Glass and ceramics. 2009. V. 66. № 3–4. P. 82–85.

8. Береговой В.А., Сорокин Д.С. Стеклокристаллические материалы на основе кремнистых пород // Региональная архитектура и строительство. 2015. № 1. С. 54–57.

9. Ахунов Д.Б., Жураев Х.А. Стеклокристаллические материалы на основе базальтов Кутчинского месторождения // Современные научные исследования и разработки. 2017. № 3 (11). С. 14–17.

10. Il’ina V.P. Glass crystal materials made from mineral and technogenic feedstock from Karelia // Glass and ceramics. 2007. V. 64. № 9–10. P. 318–321.

11. Karayannis V., Moutsatsou A., Domopoulou A. Fired ceramics 100 % from lignite fly ash and waste glass cullet mixtures // Journal of building engineering. 2017. V. 14. P. 1–6.

12. Волокитин О.Г., Верещагин В.И., Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Шеховцов В.В. Анализ процессов традиционного и плазменного плавления золы ТЭЦ // Техника и технология силикатов. 2016. Т. 23. № 3. С. 2–5.

13. Abzaev Yu.A., Volokitin G.G., Skripnikova N.K., Volokitin O.G., Shekhovtsov V.V. Investigation of the melting of quartz sand by low-temperature plasma // Glass and ceramics. 2015. V. 72. № 5–6. P. 225–227.

14. Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Волокитин О.Г., Шеховцов В.В., Хайсундинов А.И. Электродуговые и электроплазменные устройства для переработки силикатсодержащих отходов // Известия высших учебных заведений. Физика. 2014. Т. 57. № 3-3. С. 109–113.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Аньшаков А.С., Гаусс К.С., Волокитин О.Г., Шеховцов В.В. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ И ОБРАБОТКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЛАЗМЫ. Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2018;(4):135-144. https://doi.org/10.31675/1607-1859-2018-20-4-135-144

For citation: Anshakov A.A., Gauss K.S., Volokitin O.G., Shekhovtsov V.V. MODERN PRODUCTION AND TREATMENT TECHNOLOGIES USING THERMAL PLASMA ENERGY. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture. 2018;(4):135-144. (In Russ.) https://doi.org/10.31675/1607-1859-2018-20-4-135-144

Просмотров: 153

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1607-1859 (Print)
ISSN 2310-0044 (Online)