УДК:
DOI:

Исследование тепломассообменных процессов при обжиге керамических материалов на основе межсланцевой глины и нефтяного шлама

THE STUDY OF HEAT AND MASS TRANSFER PROCESSES DURING FIRING OF CERAMIC MATERIALS ON THE BASIS OF INTER-SHALE CLAY AND OIL SLUDGE

ABDRAKHIMOV V.Z.1
1 Samara state
University of Economics,
Samara, 443110,
Russian Federation

Физико-химические процессы при обжиге керамических материалов с применением отходов энергетики существенно отличаются от аналогичных процессов, происходящих при использовании традиционного природного сырья. Эти отличия обусловлены наложением дополнительных эффектов на известные, что чрезвычайно осложняет исследование новых материалов. Исследования показали, что наибольшее значение коэффициента эффективной температуропроводности материалов лежит в интервалах температур, где интенсивность физико-химических процессов более значительны. Эти зоны соответствуют наиболее сложным условиям обжига, так как, чем ниже коэффициент температуропроводности, тем медленнее прогревается изделие. Наиболее сложные условия обжига образцов в интервале 960 – 1050 оС. Здесь начинаются наиболее интенсивное уплотнение черепка, появление жидкой фазы, анортита, гематита и других минералов. Проведенные исследования позволяют регулировать процессы обжига с учетом изменения эффективных термических характеристик керамических материалов с применением нефтяного шлама.

Physical and chemical processes in the firing of ceramic materials with the use of energy waste are significantly different from similar processes that occur when using traditional natural raw materials. These differences are due to the imposition of additional effects on the known, which makes it extremely difficult to study new materials. Studies have shown that the highest value of the coefficient of effective thermal diffusivity of materials lies in the temperature ranges, where the intensity of physical and chemical processes are more significant. These zones correspond to the most difficult conditions of firing, since the lower the coefficient of thermal conductivity, the slower the product warms up. The most difficult conditions for firing samples in the range of 960-1050oС. In this temperature range begins the most intense compaction of the shard, the appearance of the liquid phase, anorthite, hematite and other minerals. The conducted research allows to regulate the processes of firing with changes in the effective thermal characteristics of the ceramic materials with the use of oil sludge.

Если вас интересует полный текст статьи, Вы можете заказать ее в издательстве.

Литература

1. Кайракбаев А.К., Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. Использование золошлакового материала Восточного Казахстана в производстве пористого заполнителя на основе жидкостекольной композиции // Уголь. 2019. № 1.
2. Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С., Абдрахимова И.Д. Исследования состава выделяющихся газов и пористости при термообработке теплоизоляционного материала на основе нефтяного шлама и межсланцевой глины // Бурение и нефть. 2018. № 5. С. 7.
3. Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С., Абдрахимова И.Д. Исследование теплопроводности легковесных материалов из отходов топливно-энергетической промышленности без применения природных традиционных материалов // Уголь. 2016. № 4. С. 72–74.
4. Абдрахимова Е.С., Абдрахимов В.З., Кайракбаев А.К. Использование отходов от нефтедобычи и нефтехимии в производстве керамических материалов на основе межсланцевой глины без применения природных традиционных материалов // Бурение и нефть. 2016. № 5. С. 49–51.
5. Абдрахимова Е.С., Абдрахимов В.З. Инновационные направления по использованию бурового шлама в производстве пористого заполнителя // Бурение и нефть. 2016. № 11. С. 54–58.
6. Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. Влияние нефтешлама на структуру пористости легковесного кирпича на основе межсланцевой глины // Бурение и нефть. 2018. № 2. С. 50–55.
7. Кайракбаев А.К., Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. Исследование структуры пористости пористых заполнителей на основе отходов нефтедобычи и межсланцевой глины без применения традиционных природных материалов // Бурение и нефть. 2017. №11. С. 54–59.
8. Абдрахимов В.З., Денисов Д.Ю. Исследование фазовых превращений на различных этапах обжига керамзита
из межсланцевой глины // Известия вузов. Строительство. 2011.
№ 10. С. 34–42.
9. Абдрахимов В.З. Повышение экологической безопасности за счет использования межсланцевой глины
и электросталеплавильного шлака в производстве керамического кирпича // Энергосбережение и водоподготовка. 2018. № 6.
С. 47–51.
10. Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. Окислительные процессы при обжиге пористого заполнителя на основе отходов нефтедобычи и межсланцевой глины // Химическая технология. 2018. № 8. С. 352–358.
11. Сайбулатов С.Ж., Сулейменов С.Т., Ралко А.В. Золокерамические стеновые материалы. Алма-Ата: Наука, 1982. 292 с.
12. Сулейменов С.Т. Физико-химические процессы структурообразования в строительных материалах и мине-ральных отходов промышленности . М.: Монускрип.
13. Абдрахимова Е.С., Абдрахимов В.З. Исследование процессов горения при обжиге теплоизоляционного материала из техногенного сырья цветной металлургии и энергетики // Журнал прикладной химии. 2012. Том 85. Вып. 8. С. 1247–1252.
14 Абдрахимов В.З., Рощупкина И.Ю., Абдрахимова Е.С. Процессы горения углерода при обжиге теплоизоляционного материала из отходов горючих сланцев // Кокс и химия. 2012. № 1. С. 35–41.
15. Колпаков А.В., Абдрахимов В.З. Исследование процессов горения при обжиге теплоизоляционного изделия
из межсланцевой глины и золошлакового материала // Известия вузов. Строительство. 2015. № 7. С. 18–24.

References

1. Kayrakbaev A.K., Abdrakhimov V.Z., Abdrakhimova Ye.S. Ispol'zovaniye zoloshlakovogo materiala Vostochnogo Kazakhstana
v proizvodstve poristogo zapolnitelya na osnove zhidkostekol'noy kompozitsii [Use of ash and slag material of East Kazakhstan in the production of porous aggregate on the basis of liquid glass of the composition]. Ugol' [Coal], 2019, no. 1. (In Russian).
2. Abdrakhimov V.Z., Abdrakhimova Ye.S., Abdrakhimova I.D. Issledovaniya sostava vydelyayushchikhsya gazov i poristosti pri termoobrabotke teploizolyatsionnogo materiala na osnove neftyanogo shlama i mezhslantsevoy gliny [Studies of the composition of released gases and porosity during heat treatment of heat-insulating material based on oil sludge and inter-shale clay]. Bureniye i neft' [Drilling and oil], 2018, no. 5, p. 7. (In Russian).
3. Abdrakhimov V.Z., Abdrakhimova Ye.S., Abdrakhimova I.D. Issledovaniye teploprovodnosti legkovesnykh materialov iz otkhodov toplivno-energeticheskoy promyshlennosti bez primeneniya prirodnykh traditsionnykh materialov [Investigation of the thermal conductivity of lightweight materials from the waste energy industry without the use of traditional natural materials]. Ugol' [Coal], 2016, no. 4, pр. 72–74. (In Russian).
4. Abdrakhimova Ye.S., Abdrakhimov, V.Z., Kayrakbaev A.K. Ispol'zovaniye otkhodov ot neftedobychi i neftekhimii v proizvodstve keramicheskikh materialov na osnove mezhslantsevoy gliny bez primeneniya prirodnykh traditsionnykh materialov [Тhe Use of waste from oil production and petrochemical industry in the production of ceramic materials on the basis of inter-shale clay without the use of traditional natural materials]. Bureniye i neft' [Drilling and oil], 2016,
no. 5, pр. 49–51. (In Russian).
5. Abdrakhimova Ye.S., Abdrakhimov V.Z. Innovatsionnyye napravleniya po ispol'zovaniyu burovogo shlama v proizvodstve poristogo zapolnitelya [Innovative directions on the use of drilling mud in the production of porous filler]. Bureniye i neft' [Drilling and oil]. 2016,
no. 11, pр. 54–58. (In Russian).
6. Abdrakhimov V.Z., Abdrakhimova Ye.S. Vliyaniye nefteshlama na strukturu poristosti legkovesnogo kirpicha na osnove mezhslantsevoy gliny [Influence of sludge on the structure of porous lightweight brick on the basis of inter-shale clay]. Bureniye i neft' [Drilling and oil]. 2018, no. 2, pр. 50–55. (In Russian).
7. Kayrakbayev A.K., Abdrakhimov V.Z., Abdrakhimova Ye.S. Issledovaniye struktury poristosti poristykh zapolniteley na osnove otkhodov neftedobychi i mezhslantsevoy gliny bez primeneniya traditsionnykh prirodnykh materialov [Тhe Study of the structure and porosity of porous aggregates on the basis of waste oil production and inter-shale clay without the use of traditional natural materials]. Bureniye i neft' [Drilling and oil], 2017, no. 11, pp. 54–59. (In Russian).
8. bdrakhimov V.Z., Denisov D.Yu. Issledovaniye fazovykh prevrashcheniy na razlichnykh etapakh obzhiga keramzita iz mezhslantsevoy gliny [Тhe Study of phase transformations at various stages of firing of clay from the inter-shale clay]. Izvestiya vuzov. Stroitel'stvo [Izvestiya vuzov. Building]. 2011, no. 10, pp. 34–42. (In Russian).
9. Abdrakhimov V.Z. Povysheniye ekologicheskoy bezopasnosti za schet ispol'zovaniya mezhslantsevoy gliny i elektrostaleplavil'nogo shlaka v proizvodstve keramicheskogo kirpicha [Improving environmental safety through the use of inter-slate clay and electric slag in the production of ceramic bricks]. Energosberezheniye i vodopodgotovka [Energy Saving and water treatment]. 2018, no. 6, pр. 47–51. (In Russian).
10. Abdrakhimov V.Z., Abdrakhimova Ye.S. Okislitel'nyye protsessy pri obzhige poristogo zapolnitelya na osnove otkhodov neftedobychi i mezhslantsevoy gliny [Oxidizing processes during firing of porous filler on the basis of waste oil and inter-shale clay]. Khimicheskaya tekhnologiya [Chemical technology]. 2018, no. 8, pр. 352–358.
(In Russian).
11. Saybulatov S.Zh., Suleymenov S.T., Ralko A.V. Zolokeramicheskiye stenovyye materialy [Raw meal zolokeramicheskih wall materials]. Alma-Ata, Nauka [Science] Publ., 1982, 292 p. (In Russian).
12. Suleymenov S.T. Fiziko-khimicheskiye protsessy strukturoobrazovaniya v stroitel'nykh materialakh i mineral'nykh otkhodov promyshlennosti [Physical and chemical processes of structure formation in building materials and mineral waste industry]. Moscow: Monuscrip Publ., 1996, pp. 298. (In Russian).
13. Abdrakhimova Ye.S., Abdrakhimov V.Z. Issledovaniye protsessov goreniya pri obzhige teploizolyatsionnogo materiala iz tekhnogennogo syr'ya tsvetnoy metallurgii i energetiki [Study of combustion processes during firing of heat-insulating material from technogenic raw materials of non-ferrous metallurgy and energy]. Zhurnal prikladnoy khimii [Journal of Applied Chemistry]. 2012, vol. 85, issue 8, pp. 1247–1252. (In Russian).
14. Abdrakhimov V.Z., Roshchupkina I.Yu., Abdrakhimova Ye.S. Protsessy goreniya ugleroda pri obzhige teploizolyatsionnogo materiala iz otkhodov goryuchikh slantsev [Рrocesses of combustion of carbon in the burning of thermal insulation material from waste of oil shale]. Koks i khimiya [Coke and chemistry], 2012, no. 11, pр. 35–41. (In Russian).
15. Kolpakov A.V., Abdrakhimov V.Z. Issledovaniye protsessov goreniya pri obzhige teploizolyatsionnogo izdeliya iz mezhslantsevoy gliny i zoloshlakovogo materiala [Study of the combustion processes in the kiln, thermal insulation products, inter-shale clay and ash-and-slag material]. Izvestiya vuzov. Stroitel'stvo [Izvestiya vuzov. Building], 2015, no. 7, pp. 18–24. (In Russian).

Комментарии посетителей сайта

    Функция комментирования доступна только для зарегистрированных пользователей

    Авторизация


    регистрация

    Абдрахимов В.З.

    Абдрахимов В.З.

    д.т.н., профессор

    Самарский государственный экономический университет

    Ключевые слова: межсланцевая глина, нефтяной шлам, керамические материалы, обжиг, тепломассообменные процессы
    Keywords: inter-shale clay, oil sludge, ceramic materials, firing, heat and mass transfer processes

    Просмотров статьи: 1969

    Рейтинг@Mail.ru

    admin@burneft.ru