DOI: https://doi.org/10.20998/2079-0821.2019.02.08

МІКРОСКОПІЯ КЛІНКЕРУ МОДИФІКОВАНОГО ГЛИНОЗЕМНОГО ЦЕМЕНТУ

Halyna Shabanova, Alla Korohodska, Olena Gaponova, Roman Vorozhbiian

Анотація


У теперішній час дуже гостро стоїть проблема ресурсозбереження. Для виробництва жароміцного цементу основним компонентом є дорого коштовний глинозем, запаси якого не безмежні. Тому запропоновано як кальцієвмісний компонент вводити відходи водоочищення, а як глиноземвмісний компонент – відходи відбракованого носія каталізатора К-905 Д2 і відходи відпрацьованого носія каталізатора ГИАП 3-6, які використовуються ПрАТ «Сєвєродонецьке об’єднання Азот». За результатами проведених експериментальних досліджень встановлено, що основними клінкерними мінералами глиноземистого цементу, отриманого на основі шламу водоочищення і відходів носіїв каталізатора є моноалюмінат кальцію, діалюмінат кальцію та нікелева шпінель. Присутності гідравлічно інертного геленіту можна уникнути при використанні методу плавлення. Оптимальними параметрами синтезу цементів є температура 1380 - 1400 ºC з ізотермічної витримкою при максимальній температурі 3 години. Саме такі технологічні параметри синтезу забезпечують повне протікання реакцій фазоутворення. За результатами проведених експериментальних досліджень як оптимальний обрано склад, що вміщує шлам водоочищення та відбракований носій каталізатора К-905 Д2 в співвідношенні 50÷50, який показує підвищені характеристики міцності при всіх умовах і термінах тверднення. За допомогою електронної мікроскопії (JSM-840 scanning microscope) досліджені отримані поверхні сколів клінкеру експериментальної партії. Встановлено, що структура відколу клінкеру глиноземного цементу представлена, в основному, рівномірно розташованими включеннями різної форми сіро-зеленого кольору. Клінкер щільно спечений з рівномірною кристалічної поверхнею, пор фактично не спостерігається. Переважна більшість в структурі клінкеру коричневих кольорів свідчить про повне протікання процесу фазоутворення.


Ключові слова


глиноземвмісний компонент; моноалюмінат кальцію; діалюмінат кальцію; нікелева шпінель; шлам водоочищення, структура відколу клінкеру; кристалічна поверхня; фазоутворення

Повний текст:

PDF

Посилання


Melnik M.T., Ilyukha N.G., Shapovalova N.N. Ogneupornye tsementy [Refractory Cements]. Kiev, Vychshaya shkola Publ., 1984, 121 p.

Kuznetsova T.V., Talaber Y. Glinozemistij tsement [Alumina Cement]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1988, 265 p.

Pashchenko O.O., Serbin V.P., Starchevs’ka O.O. V’yazhuchi materialy [Binding Materials]. Kyiv, Vysha shkola Publ., 1995,

h.

Holterhoff A.G. Calcium aluminate cements. Journal of the American Ceramic Society, 1994, vol. 73, no. 6, pp. 90 – 91.

Michshenko I.M., Klyagin G.S., Hlaponin N.C., Savchuk L.G., Shapovalova N.G. Utilizatsiya metallurgicheskih shlamov na aglo-fabrikah Ukrainy [Utilization of metallurgical slams on the agglo-meration plants of Ukraine]. Metallurg, 2000, no. 6, pp. 30 – 31.

Zozulya P.V., Lyashchenko A.B., Kas’kova A.V. Vliyanie primesnyh oksidov na kachestvo vysokoglinozemistyh tsementov [Influence of Admixture Oxides on Quality is High-Alumana Cements]. Cement, 1996, no. 2, pp. 33 – 36.

Shabanova G.M., Vorozhbiyan R.M., Korohodska A.N., Tsapko N.S., Khrystych E.V., Shutynskyy O.G. Studying specific features of the hydration processes of alumina cements based on СаО – NiО – А12О3 system compounds. Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii, 2018, no. 4, pp. 142-147.

Vorozhbiyan, R.M., Shabanova, G.N., Korohodska A.N. Heat-Resistant Concrete Based on Alumina Cement from Substandard Raw Material. Refractories and Industrial Ceramics, 2019, vol. 59, is. 5, рр. 478-481.

Payne D.R., Sharp J.H. The Nature of the gel phase in calcium aluminate cements, the microstructure and chemistry of cement and concrete. International Symposium Held at Queen Mary and Westfield College, 9 – 11 July 1990: Proceedings, Part III, 1990, pp. 10 – 19.

Martin J.W. Concise Encyclopedia of the Structure of Materials. Oxford (UK), Elsevier Publ., 2007, 485 p.

Samchenko S.V. Formirivanie i genesis struktury tsementnogo kamnya [Formationg and genesis of cement stone structure]. Moscow, SIU MSBU Publ., 2016, 284 p.

Sedel’nikova M.B., Mitina N.A., Verechshagin V.I. Mineralogiya i petrografiya silikatnyh i oksidnyh materialov [Mineralogy and Petrography of Silicate and Oxide Materials]. Tomsk, TPU Publ., 2013, 154 p.