Автореферат на соискание степени кандидата технических наук. –
Томск, 2010. – 20 с.
Специальность 05.17.11 – Технология силикатных и тугоплавких
неметаллических материалов.
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Томский государственный архитектурно-строительный университет»
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Н. К. Скрипникова. Целью работы является разработка технологии получения высокотемпературных силикатных расплавов для изготовления минерального волокна с использованием устройств низкотемпературной плазмы.
Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:
обосновать использование плазменного нагрева в процессе плавления тугоплавкой шихты;
создать эффективные плазменные устройства и установить их физические, энергетические характеристики и оптимальные рабочие режимы при плавлении тугоплавкой шихты;
разработать физико-математическую модель для установления характера распределения температурных полей в сечениях гарнисажного слоя;
исследовать физико-химические процессы структурообразования, протекающие при получении расплава и волокон.
Научная новизна:
Установлено, что расчетное поле температур (1800–2000 oС) при удельных тепловых потоках ( q =1,8–2,6 106 Вт/м2) соответствует условиям получения силикатного расплава на поверхности гарнисажного слоя.
Установлено, что при оптимальном режиме работы плазменного генератора (при мощности P = 35,2–56 кВт и удельных тепловых потоках q = 1,8–2,6 106 Вт/м2) расплав гомогенизируется в плавильной печи, что обеспечивает в дальнейшем формирование волокон с минимальным количеством неоднородных включений, удельные энергетические затраты при получении расплава составляют 1,5–2,1 кВт/кг, что в 2–2,5 раза меньше, чем в существующих технологиях.
Полученный из техногенных отходов силикатный расплав характеризуется содержанием оксида кремния более 60 %, что позволяет получать минеральные волокна, обладающие повышенными термической и химической стойкостями.
Установлена возможность повышения температуры струи расплава от 1650 до 1790 oС при пропускании через нее электрического тока, что позволяет получать полностью однородный по химическому составу расплав. Практическая значимость работы:
1. Расширение номенклатуры исходного сырья (отходы энергетических производств) для производства минеральной ваты с повышенными эксплуатационными характеристиками.
2. Созданная принципиально новая плазменная установка для получения тугоплавких силикатных расплавов, техническая новизна которой подтверждена патентами РФ №2355651, №2344093.
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Томский государственный архитектурно-строительный университет»
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Н. К. Скрипникова. Целью работы является разработка технологии получения высокотемпературных силикатных расплавов для изготовления минерального волокна с использованием устройств низкотемпературной плазмы.
Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:
обосновать использование плазменного нагрева в процессе плавления тугоплавкой шихты;
создать эффективные плазменные устройства и установить их физические, энергетические характеристики и оптимальные рабочие режимы при плавлении тугоплавкой шихты;
разработать физико-математическую модель для установления характера распределения температурных полей в сечениях гарнисажного слоя;
исследовать физико-химические процессы структурообразования, протекающие при получении расплава и волокон.
Научная новизна:
Установлено, что расчетное поле температур (1800–2000 oС) при удельных тепловых потоках ( q =1,8–2,6 106 Вт/м2) соответствует условиям получения силикатного расплава на поверхности гарнисажного слоя.
Установлено, что при оптимальном режиме работы плазменного генератора (при мощности P = 35,2–56 кВт и удельных тепловых потоках q = 1,8–2,6 106 Вт/м2) расплав гомогенизируется в плавильной печи, что обеспечивает в дальнейшем формирование волокон с минимальным количеством неоднородных включений, удельные энергетические затраты при получении расплава составляют 1,5–2,1 кВт/кг, что в 2–2,5 раза меньше, чем в существующих технологиях.
Полученный из техногенных отходов силикатный расплав характеризуется содержанием оксида кремния более 60 %, что позволяет получать минеральные волокна, обладающие повышенными термической и химической стойкостями.
Установлена возможность повышения температуры струи расплава от 1650 до 1790 oС при пропускании через нее электрического тока, что позволяет получать полностью однородный по химическому составу расплав. Практическая значимость работы:
1. Расширение номенклатуры исходного сырья (отходы энергетических производств) для производства минеральной ваты с повышенными эксплуатационными характеристиками.
2. Созданная принципиально новая плазменная установка для получения тугоплавких силикатных расплавов, техническая новизна которой подтверждена патентами РФ №2355651, №2344093.