Выход из строя огнеупорных материалов ведет к издержкам в различных металлургических процессах. Проблему испытывают металлургические производства. Необходимость остановки и пересборки металловодов и печей ведет к простою производства и упущенной выгоде предприятия. Жёсткие ковалентные связи в огнеупорных материалах определяют их высокую термостойкость и механическую прочность. Однако при эксплуатации происходит рассеивание энергии, что приводит к появлению дефектов материалов, а позже и к образованию трещин. В итоге огнеупорные материалы, несмотря на высокую твердость, имеют известную хрупкость. Увеличение срока службы изделий приводит к уменьшению издержек в их эксплуатации.
Технология представляет собой специальную добавку с использованием нановолокон оксида алюминия для огнеупорных изделий, а также регламент ее внесения в основной материал при изготовлении огнеупорных изделий.
Добавка предназначена для повышения прочности и трещиностойкости огнеупорных изделий. Использование нановолокон оксида алюминия позволяет, с одной стороны, увеличивать прочность материала, а с другой — останавливать развитие трещин:
Аналогичные добавки имеют в составе либо асбест, либо углеродные нанотрубки. Первый нежелателен согласно требованиям экологических
стандартов. Вторые имеют высокую цену и разрушаются в окислительной среде.
Добавка нановолокон оксида алюминия может использоваться в стандартных процессах изготовления огнеупорных изделий без их изменения и совместима с другими добавками и приемами повышения прочности и трещиностойкости. Предлагаемая нами добавка:
Потенциальными заказчиками являются изготовители огнеупорных изделий и металлургические предприятия.
В 2021 году были проведены исследования и выпущены пилотные образцы огнеупорных изделий, на которых показано улучшение целевых характеристик.
Сейчас ведется поиск новых индустриальных партнеров, которые изготавливают огнеупорные изделия. Организовано обсуждение технологии с индустриальным партнёром ООО «Научно производственный центр» «Магнитная гидродинамика», в ходе которого принято решение опробовать добавку для увеличения трещиностойкости электронагревательных элементов.
КОМАНДА ПРОЕКТА
Руководитель: Симунин Михаил Максимович, кандидат технических наук, доцент кафедры композиционных материалов и физико-химии металлургических процессов СФУ, sk@sk.ru;
Центр трансфера технологии СФУ: тел. +7 (391) 291-27-94, e-mail: corp@sfu-kras.ru