Введение

Анализ сырьевой базы России для производства огнеупорных, строительных, вяжущих и других материалов, предполагающих в них содержание извести (СаО) показывает, что огромный объем известьсодержащего сырья в виде мелов оказался невостребованным. Часто наблюдается картина (например Воронежская область, Курская Магнитная Аномалия), когда такое сырье является вскрышной породой и уходит в отвал, а его стоимость перекладывается на стоимость добычи целевой породы. С другой стороны, наносится определенный вред окружающей среде при размыве таких «отвалов» осадками за счет излишнего насыщения почв щелочью.

Например, мировой объем потребления огнеупоров показывает, что за последние десятилетия около 70% всех производимых в мире огнеупоров применяется черной металлургией. Определяющими факторами развития производства огнеупоров можно считать следующие:

• ориентация на выпуск высококачественных марок сталей и получение «чистого металла»;

• обеспечение рентабельности металлургии и огнеупорного производства.

Технология чистой стали требует высококачественных огнеупоров, а стоимость огнеупоров повышенного качества окупается не только их высокой стойкостью, но и высокой стоимостью конечного продукта. Конкурентоспособность требует от предприятий действенных и скорейших мер по повышению технического и технологического уровня производства огнеупоров на базе тенденций развития мировой и отечественной науки.

Актуальность разработки технологии известковых и известьсодержащих огнеупоров определяется следующими обстоятельствами, связанными с интенсификацией металлургического производства и необходимостью расширения сырьевой базы основных огнеупоров: стремление металлургов к выпуску высокочистых, в том числе безуглеродистых сталей и карбидообразующих сплавов, требует применения высокоогнеупорных материалов повышенной основности; запасы минерального магнезиального сырья постоянно снижаются, что приводит к его удорожанию (в т.ч. с учетом рапной технологии MgO), а запасы природно чистого сырья для производства огнеупоров на основе оксида кальция в Росии и мире практически не ограничены и в настоящее время не используются.

Цель работы – анализ возможности решения задачи, сущность которой состояла в научной разработке и лабораторной апробации технологии огнеупорных клинкеров на основе извести, которая позволит не только вовлечь в огнеупорное и иное производство страны природно чистые мела, но и предложить металлургии новый тип сырья для высокоосновных огнеупоров.

Основные задачи, которые требовали решения при разработке физико-химических основ новой технологии известковых огнеупоров, учитывая особенности оксида кальция, сформулированы следующим образом:

1. Разработка способов получения высокоплотных клинкеров из СаО-содержащего сырья одностадийным спеканием или плавлением карбонатов.

2. Разработка составов и методов введения временных связующих для формования изделий или нанесения масс с их одновременной противогидратационной защитой, а также способов консервации изделий.

3. Исследование экономической целесообразности использования мелов в качестве сырья для технологии известкового клинкера.

Значительная часть исследований была выполнена в Санкт-Петербургском государственном технологическом университете растительных полимеров на кафедре Материаловедения и технологии машиностроения.