АО «ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина», Калужская обл., Обнинск, Россия¹ ; Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, Москва, Россия²:

Д. В. Харитонов, заместитель директора научно-производственного комплекса по производственной деятельности¹, доцент кафедры химической технологии керамики и огнеупоров², докт. техн. наук, эл. почта: haritonovdv1978@gmail.com

АО «ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина», Калужская обл., Обнинск, Россия:
Л. И. Горчакова, ведущий специалист, канд. техн. наук

Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, Москва, Россия:
Д. О. Лемешев, декан факультета технологии неорганических веществ и высокотемпературных материалов, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: diolem@muctr.ru
Д. Ю. Жуков, советник ректора, канд. техн. наук, доцент

Рассмотрены керамические материалы на основе порошков природного волластонита и изделия из них, которые могут быть использованы в качестве комплектующих для металлургии цветных металлов. Проведен сравнительный анализ порошков волластонита разных марок. Показано, что в целях снижения температуры спекания, повышения механической прочности пористой керамики в шихту целесообразно вводить спекающие добавки. В их присутствии спекание ускоряется за счет скольжения твердых частиц в расплаве, увеличения площади контактов. Рассмотрены наиболее распространенные борсодержащие спекающие добавки — нитрид бора, аморфный бор, борная кислота, пентаборат аммония, а также специально приготовленный спек, пред став ляющий собой шлакообразный продукт конденсации борной кислоты и карбамида. Рассмотрен эффективный способ повышения термостойкости керамики — введение в ее состав неорганических волокон. С применением неорганического волокна получена волластонитовая керамика в диапазоне плотности от 0,5 до 1,5 г/см³ с прочностью на сжатие 0,5–10 МПа. Показано, что АО «ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина» производит изделия разной формы и размеров, пред назначенные для работы на установках литья алюминия. В основном это сменные керамические комплек тующие, применяемые в качестве формообразующих, накопительных, транспортных и футеровочных элемен тов: керамические вставки, переходные плиты, тепловые насадки разной конфигурации для установок горизонтального и вертикального литья, мостики-лотки, желоба разной конфигурации, футеровочные плиты, втулки, дюзы, поплавки-дозаторы для систем автоматического регулирования уровня металла.

Работа выполнена при финансовой поддержке РХТУ им. Д. И. Менделеева. Номер проекта Г-2020-21.

1. Русанова Л. Н., Русин М. Ю., Горчакова Л. И. и др. Керамика из природного волластонита для литейных установок алюминиевой промышленности // Огнеупоры и техническая керамика. 2008. № 5. С. 39–44.
2. Ladoo R. B. Wollastonite – A New Industrial Mineral // Engineering and Mining J. 1950. November.
3. Rieger K. C. Wollastonite // Amer. Ceram. Soc. Bull. 1991. Vol. 70. № 5. Р. 888.
4. Gineika A., Siauciunas R., Baltakys K. Synthesis of wollastonite from AlF₃-rich silica gel and its hardening in the CO₂ atmos phere // Scientific Reports. 2019. No. 9. Article number: 18063.
5. Меньшикова В. К., Демина Л. Н. Модификация керамических составов сырьевыми материалами Сибирского региона // Вестник евразийской науки. 2020. Т. 12, № 4. С. 1–9.
6. Калугин В. Г., Костырев Ю. П., Куксин И. Г. Конструкционно-теплоизоляционные материалы на основе волластонита для алюминиевой промышленности // Новые огнеупоры. 2004. № 9. С. 8–9.
7. Pat. 4647499, US, С04В2/02. Shaped body of calcium silicate and proctss for producing same / Takahashi A., Syibahara K., Morimoto K., Kubo K ; publ. 03.03.87.
8. Смиренская В. Н., Антипина С. А., Верещагин В. И. Термостойкая волластонитовая футеровка агрегатов литья алюминия/// Огнеупоры и техническая керамика. 2007. № 5. С. 20–22.
9. Дятлова Е. М., Сергиевич О. А., Руба М. А. Синтез волласто нитсодержащих керамических материалов технического назначения для предприятий машиностроительной отрасли // Огнеупоры и техническая керамика. 2019. № 6. С. 31–40.
10. Дятлова Е. М., Сергиевич О. А., Хотиловская О. А. Синтез волластонитовой керамики для литейного производства машиностроительной отрасли // Химия. Экология. Урбанистика. 2019. Т. 2019-2. С. 504–509.
11. Капустин Р. Д. Огнеупорные материалы для производства алюминия // Приложение к журналу. Вестник Тамбовского университета. — Тамбов : Тамбовский государственный университет имени Г. Р. Державина, 2018. С. 400–403.
12. Самсонов Г. В., Марковский Л. Я., Жигач А. Ф. и др. Бор, его соединения и сплавы. — Киев : Издательство АН УССР, 1960.
13. Первухин Л. Б., Сафранов Д. А., Цицилин В. В. Жароупорная керамика и покрытия для защиты литейного оборудования от воздействия расплава алюминия // Новые огнеупоры. 2004. № 4. С. 67–68.
14. Taimasov B. T., Alzhanova A. Zh., Zhanikulov N.N., Askerbek G. N. et al. Heat technical indicators of roasting of resourece saving low power intensive rawmixes on the basis of technogenic raw materials // International Conference of Industrial Technologies and Engineering.—Shymkent, 2016. P. 255–258.
15. Shreekant R. L., Aruna M., Harsha V. Utilization of mine waste in the construction industry – a critical review // International Journal of Earth Sciences and Engineering. 2016. Vol. 29. P. 182–195.
16. Пат. № 2298537 РФ, МПК C04B33/28, C04B33/00. Способ получе ния керамических изделий на основе воллас тонита / Суздальцев Е.И., Викулин В.В., Русин М.Ю., Руса нова Л.Н. и др. ; опубл. 10.05.2007.