Basic HTML Version
32
Keramický zpravodaj 29 (3-4) (2013)
(Studium dekarbonizace hořečnatouhlíkových
žáruvzdornin s různými antioxidanty při různých
teplotách)
Ogneupory i techničeskaja keramika (6) (2012) 48-52,
9 obr., 2 tab., 3 lit.
Zkušenosti potvrdily výhodnost použití hořečnatouhlíkových
žárovzdornin pojených pojivy přírodního i průmyslového
původu. Uhlík přítomný v podobě vločkového grafitu
spolu se slinutým MgO udílí žárovzdorninám mimořádné
vlastnosti, např. odolnost proti korozi a vysokoteplotním
šokům, malé objemové změny vlivem teploty a vysokou
tepelnou vodivost. Jejich hlavním nedostatkem je dekarbo-
nizace resp. oxidace uhlíku. Hlavním úsilím technologů je
tedy předcházet této oxidaci přísadami ji omezujícími tzv.
antioxidanty. K tomu slouží přísada kovů (Al, Mg, Si, Al, Ti)
nebo slitin (Al-Mg, Mg-Si, Al-Si) a dále přísada karbidů (B
4
C,
SiC) a boridů (CaB
6
, ZrB
2
). Jednotlivé druhy antioxidantů
jsou určeny pro stanovené teplotní oblasti. Pro vlastní labo-
ratorní zkoušky připravili autoři zkušební tělesa lisováním 7
zvolených směsí obsahujících slinutý magnezit, organické
pojivo, grafit (7, 10 a 13 %) a 4 druhy antioxidantů v růz-
ném množství. Vylisovaná tělesa (20 kN/ cm
3
) byla tem-
perována 16 hodin při teplotě 200 °C. Z těchto těles byla
pak nařezána zkušební krychlová tělíska 50 x 50 x 50 mm
a tělíska válcová o průměru a výšce rovněž 50 mm. Tato pak
byla podrobena vyžíhání v redukční a oxidační atmosféře
při teplotách 1100 až 1600 °C. Tělíska pak byla rozříznuta
svisle a podélně a podrobena důkladnému posouzení. Ze
závěrů možno uvést následující poznatky:
• na oxidaci MgO–C žáruvzdornin má bezprostřední vliv
obsah grafitu,
• válcová tělíska podléhají oxidaci více než krychlová,
• široká variabilita oxidace závisí na výběru antioxidantů
pro zvolenou teplotu,
• MgO–C žáruvzdorniny obsahující antioxidant vykazují
vyšší odolnost proti oxidaci při nižších teplotách (1100-
1200 °C) a při teplotách vysokých (1500-1600 °C),
• při teplotách okolo 1400 °C je jejich odolnost nižší,
• bylo zjištěno, že velmi efektivním antioxidantem pro
teploty 1100-1200 °C je čistý Al,
• kombinace Al+Si+SiC uděluje výrobkům MgO–C vyni-
kající odolnost jak proti teplotám středním, tak i vyso-
kým (1500-1600 °C).
ISK-13-134
Le
Krause O., Dannert C., Redecker L.
Neue Ergebnisse zum Verhalten von feuerfesten
Erzeugnissen in CO-Atmosphäre-Vorschläge zur
Verbesserung der aktuellen Prüfnormen, Teil 2
(Nové poznatky o chování žárovzdorných výrobků
v atmosféře CO-Návrhy na zlepšení aktuální
zkušební normy, Část 2)
Keramische Zeitschrift 65 (1) (2013) 41-44, 3 obr., 5 lit.
Přes veškeré dřívější snahy se nepodařilo dosud najít způ-
sob, jak jednoznačně kvantifikovat působení CO na žáro-
vzdorné materiály. Na různých pracovištích byly dosaho-
vány rozdílné výsledky a ani americká norma ASTM C288
a německá norma DIN EN ISO 12676 nepřispěly ke zlepšení.
Málo pozornosti však bylo v minulosti věnováno formě uhlíku
přítomného ve hmotě žárovzdorniny. A zdá se pravděpodob-
né, že toto je právě cesta k řešení daného problému. Čím více
informací o formě přítomného uhlíku máme, tím lépe poro-
zumíme procesům probíhajícím v žárovzdorném materiálu.
Proměnám struktury uhlíku byl věnován projekt AiF 14161 N
v roce 2006. Pomocí transmisní elektronové mikroskopie bylo
zjištěno, že se vedle pouze malého množství vznikajícího mi-
krokrystalického grafitu, tvoří především uhlíkové nanotrubič-
ky – makromolekulární grafitové whiskry. Tvorba uhlíkových
nanotrubiček je závislá na přítomnosti kapek roztaveného že-
leza, které působí jako katalyzátor. Na jejich povrchu dochází
ke štěpení CO na CO
2
a C. Uvolněný uhlík difunduje do po-
vrchu kapiček železa až do dosažení rovnováhy. Nadbytečný
uhlík se pak usazuje na povrchu železných kapiček ve formě
nanotrubiček. Tento proces je znám jako proces VLS (vapour-
-liquid-solid). Množství uvolněného uhlíku závisí při normové
zkoušce na rychlosti prodění plynu ve zkušební elektrické peci
a na jeho složení. Propracování těchto zkušebních podmínek
pomůže zpřesnit průběh a výsledky zkoušek. Ověření obecné
platnosti pak musí být provedeno vzájemným srovnáním vý-
sledků na více pracovištích.
ISK-13-135
Le
666.79 Speciální keramika
Šalunenko N. I., Koroljuk T. A.
Steklomaterial stroitelnogo naznačenija na osnove zoly
musorozžigatelnych zavodov
(Sklo pro stavebnictví na bázi popílku ze spaloven
komunálního odpadu)
Steklo i keramika (12) (2012) 27-29, 1 obr., 3 tab., 3 lit.
Komunální odpady jsou v současné době likvidovány něko-
lika způsoby – spalováním, biotermickým kompostováním,
anaerobní fermentací, tříděním. Každý z těchto způsobů
má svoje přednosti i nedostatky. Nejrozšířenější je spalová-
ní, umožňující zpětné získání tepelné i elektrické energie
a dále likvidaci nebezpečných odpadů. Produktem spalo-
vání je však struska a popílek, které se často skládkují ve
vojenských újezdech, což vede ke kontaminaci půdy, atmo-
sféry i podzemních vod. Struska i popílek představují kom-
plikované minerální směsi se silikátovou podstatou, ovšem
s velmi kolísavým složením, závislým na skladbě odpadů, na
konstrukci a kapacitě spalovacího zařízení, tlaku a rozdělení
přiváděného vzduchu. Odlučovaný popílek se vyznačuje
zpravidla vysokým obsahem K
2
O+Na
2
O a CaO+MgO. Dále
jsou přítomny ve vodě rozpustné mikropříměsi v podobě
solí olova, cínu, rtuti, kadmia a fluoridů. Vzhledem k těmto
okolnostem nelze popílky použít ve výrobě pórovitých nasá-
kavých materiálů. Nabízí se tedy zpracování v podobě skla,
které svojí silikátovou strukturou zaručuje pevnou vazbu
těžkých kovů a odolnost k působení atmosférických vlivů
a agresivního prostředí. Skelná báze se tak stává poten-
ciálním stavebním materiálem. Experimentální práce byly
provedeny s popílkem spalovny „Ekotechprom“ obsahu-
jícím 13,1 % SiO
2
, 5,04 % Al
2
O
3
, 33,7 % CaO, 4,39 %
(Na
2
O+K
2
O), 1,17 % Fe
2
O
3
, 1,48 % MgO, 0,04 % MnO,
1,20 % P
2
O
5
, 0,85 % TiO
2
a 29,4 % ztráty žíháním. Pro
zkušební tavbu skla byla v ternárním diagramu SiO
2
–Al
2
O
3
–
CaO zvolena oblast vymezená izoliniemi 75 % SiO
2
, 15 %
CaO a 10 % Al
2
O
3
. Obsah popílku v kmeni pro tavbu byl
50-70 %; dále byl přidán křemenný písek a soda. Pokusná
tavba čtyř zvolených variant byla provedena v plynové peci
při teplotě 1550±10 % s výdrží 35-40 minut. Z taveniny
byla připravena zkušební tělíska příslušných rozměrů a tato