ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ТВЕРДОФАЗНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ЗОНЕ ПЕЧИ МЕТАЛЛИЗАЦИИ
Было проведено исследование по выявлению механизмов взаимодействия компонентов, огнеупopных материалов шахтной печи металлизации и загружаемого сырья (окатыши) при температуре до 900ºС и давлении 4 атм. В ходе исследований было установлено, что взаимодействие указанных компонентов имеет сложный многоступенчатый механизм.
При температурах от 500°С возможен переход компонентов огнеупopного кирпича в каолиниты определенного состава [1]. Взаимодействие компонентов прежде всего проявляется в приповерхностных слоях. Термические эффекты, сопровождающие реакцию, можно интерпретировать следующим образом: при температуре около 500°С происходят эндотермическая реакция дегидратации каолинита и образование метакаолинита (состава 2А12О34SiO2); при температуре около 900°С слои метакаолинита сжимаются и образуют фазу шпинельного типа, имеющую приблизительный состав 2А12О34SiO2, с выделением кремнезема. Однако авторы [2] считают моментом появления муллитообразной фазы считают 950°С. Таким образом наиболее вероятен переход сопровождающийся образование метакаолинита.
Таким образом, остаток приповерхностных слоев огнеупopного кирпича после длительной термической обработки представляет собой сложную смесь минеральных составляющих ограниченных друг от друга поверхностями раздела метакаолинитной и частично муллитообразной фазы и оставшимися магний, кальций, железо и кремний содержащими компонентами.
Магний, кальций, железо и кремний содержащими компоненты футеровки представляют собой исходные компоненты асбестоподобных амфиболов [1]. При температуре свыше 700ºС и давлении более 1,5 атм. возможна твердофазная реакция взаимодействия этих компонентов, приводящая к образованию амфиболов приблизительного состава KMg3[AlSi3O10](OH)2 и K2FeMg6[Fe2Al2Si6O20](OH)4 соответствующих структуре природных аналогов - флогопита и железистого флогопита [3]. Подобнее твердофазные переходы осуществимы только после продолжительной изотермической выдержки. Формирование железистого флогопита K2FeMg6[Fe2Al2Si6O20](OH)4 обусловлено включением металлической фазы, присутствующей в высокодисперсном состоянии в молекулах флогопита я и приводящей к растворению железа с образованием комплексов с катионами калия и магния [1].
Параллельно рассмотренным, в алюмосиликатных компонентах футеровки, представляющих высокоглиноземистые структуры, при температуре 600-900ºС происходит образование γ-модификации Al2O3, которая при нагревании до 900ºС переходит в α-форму, а в интервале 900-1100ºС трaнcформация глинозема приводит к значительному уплотнению его структуры, вызванной внутримолекулярной перегруппировкой кристаллической решетки. Кроме этого указанный переход хаpaктерен для многих соединений алюминия.
Компоненты рассматриваемой системы, представленные соединениями магния при прокаливании до 1000ºС способны к переходу в окись магния MgO, находящуюся в аморфном состоянии и трaнcформирующуюся в кристаллическое состояние по достижении температуры 900-1000ºС [4].
Наибольшее количество химических форм хаpaктерных для рассматриваемых условий хаpaктерно для кальция, что связано с чрезвычайным разнообразием его природных форм, особенно относящихся к классу алюмосиликатов: волластонит Ca3(Si3О9), диопсид CaMg(Si2О6), геденбергит CaFe(Si2О6), эпидот Ca2(Al, Fe)3(OH)(SiО4)3, монтичеллит CaMg(SiО4), анортит Ca(Al2SiО8), плагиоклаз (Ca, Al, Na, Si)AlSi2О8, актинолит Ca2(Mg, Fe)5(OH, F)(Si8O22), микролин (Ca, Na)2(Ta, Nb, Ti)2О6(OH, F, О), аксинит Ca2FeAl2Si4O15(OH), везувиан Ca10(Mg, Fe)2Al4(SiО4)6, известковый глинистый гранат Ca3(Al, Fe)nSi3О12, андрадит Ca3Fe2Si3О12 [4, 5]. Реакционная способность и прострaнcтвенная ориентация кристаллических и аморфных форм подобных соединений кальция, а также алюминия, магния и железа, определяется, прежде всего, индивидуальными хаpaктеристиками конкретного соединения. Наиболее склонны к такому превращению пироксены, трaнcформирующиеся по твердофазному механизму в амфиболы, в частности в железистый флогопит по схеме:
пироксены амфиболоподобные формы железистый флогопит слоистые формы - настыль.
В основе этого процесса лежит природа амфиболов, которые относятся к силикатам цепочечного структурного типа и кристаллизуются в моноклинной и ромбической сингониях. Чаще всего химический состав амфиболов выражается формулой X 2-3 Y5[Z8O22](OH)2, где X - катионы (по Гольдшмидту /1, 24/): Na+, Са2+ , K+, Mg2+ , Li+ ; Y - катионы: Mg2+ , Fe2+ , Fe3+ , Mn2+ , A13+ , Ti3+ , Cr3+ , Zn2+ , Cu 2+ ; Z - чаще всего это Si 4+ , частично замещенный А1 3+ , Fe 3+ , Ti 4+ ; в природных амфиболах группа (ОН)- может изоморфно замещаться на F- , Cl- , О2- . Структуру амфиболов составляют сдвоенные цепи (ленты) кремнекислородных тетраэдров состава [Si4O11]6+∞. Цепи связаны между собой катионами в октаэдрическом окружении кислорода, гидроксила или фтора. Такая структура дает разнообразие изоморфных замещений. Доминирующей при процессах изоморфизма является катионная группа X (из кристаллохимической формулы); при этом амфиболы делятся на три группы: а) бескальциевые или магниевые, с преобладанием катионов магния в группе X; б) кальциевые или кальций-железистые с преобладанием ионов кальция; в) щелочные и кальциево-натровые, когда катионы X представлены в основном натрием. При температурах от 500 до 900ºС наиболее вероятна трaнcформация амфиболов типа (б), соответствующих теоретическим формулам (Mg,Fe 2+)7[Si8O22](ОН)2, Na2Fe33+Fe22+ [Si8O22](OH)2, Na3(Fe2+ ,Mg2+)4(Fe3+ ,Al3+ )[Si8O22](OH,F)2 CaMg2[Si8O22](OH)4 [6, 7].
Список литературы
- Синтез минералов. - М.: Недра, 1987.
- Грум-Гржимайло О.С. Муллит в керамических материалах // Труды НИИ Стройкерамика. - 1975. - вып. 4а. - С. 79-116.
- Фторфлогопит и материалы на его основе. - М. Недра, 1984
- Тихонов В.Н. Аналитическая химия магния. - М.: Наука, 1975
- Фурмина Н.С., Кручкова Е.С., Муштакова С.И. Аналитическая химия кальция. - М.: Наука, 1974
- Либау Ф. Структурная химия силикатов, пер. с англ. - М., 1988.
- Изюмов Ю.А., Сыромятников В.Н. Фазовые переходы и симметрия кристаллов.
Статья в формате PDF
304 KB...
23 03 2026 3:15:55
Статья «Собственность на землю: историографический аспект» представляет собой историографический анализ проблемы отношений собственности на землю с точки зрения различных школ экономической мысли. В ней раскрываются противоречия теории земельной собственности с современной пpaктикой землепользования.
...
22 03 2026 12:59:58
Статья в формате PDF
135 KB...
21 03 2026 17:17:56
Статья в формате PDF
119 KB...
20 03 2026 13:43:31
Статья в формате PDF
143 KB...
17 03 2026 8:19:46
Костная ткань обладает целым рядом уникальных физических свойств. Наиболее ценными с производственной точки зрения, представляются только некоторые из них: жесткость, твердость, упругость, эластичность. Наш научный интерес проявился на два основных свойства: жесткость и эластичность.
...
16 03 2026 14:15:54
Статья в формате PDF
91 KB...
15 03 2026 1:33:19
В статье приведен комплексный анализ антропогенного воздействия на природную среду Иркутской области, приводящего к изменению не только количественных, но и качественных хаpaктеристик природной среды как системы. В частности, приведена общая экологическая ситуация, указывающая на значительное загрязнение и качественные изменения во всех компонентах окружающей среды: в почве, атмосферном воздухе, водных ресурсах. Комплексная химическая нагрузка влияет также на медико-демографические показатели здоровья населения. Необходим переход от технократического подхода к технологическому, что позволит избежать дальнейшей деградации природной системы. В качестве универсальной, независимой от экономической ситуации, единицы оценки экологического риска предложено использовать время. Основанная на современных представлениях о времени технология позволит установить границы антропогенного воздействия на природную систему, а так же рассчитать предполагаемый ущерб, наносимый природной системе каким-либо видом воздействия, выявить области с наложением различных типов воздействий, рассчитать совокупный ущерб в границах таких областей, и, следовательно, разработать комплекс превентивных мер для исключения качественных изменений природной среды.
...
14 03 2026 3:48:40
Статья в формате PDF
128 KB...
13 03 2026 14:21:47
Статья в формате PDF
391 KB...
12 03 2026 5:14:18
С использованием метода газоразрядной визуализации (ГРВ) проведено исследование секретов околоушных, подчелюстных и подъязычных больших слюнных желез у 20 больных 2 типом сахарного диабета и 14 пpaктически здоровых людей. Выявлено, что параметры ГРВ-грамм секретов больших слюнных желез у пациентов с сахарным диабетом существенно ниже, чем у относительно здоровых лиц (p ...
11 03 2026 15:57:12
Статья в формате PDF
304 KB...
10 03 2026 20:20:12
Статья в формате PDF
126 KB...
09 03 2026 21:29:11
Статья в формате PDF
103 KB...
08 03 2026 14:50:39
Статья в формате PDF
130 KB...
07 03 2026 9:39:48
Статья в формате PDF
102 KB...
06 03 2026 10:43:47
Статья в формате PDF
289 KB...
05 03 2026 10:33:15
Статья в формате PDF
110 KB...
04 03 2026 3:38:49
Статья в формате PDF
126 KB...
03 03 2026 11:34:39
Приводятся основные показатели развития «информационного общества» в конце 20 века. Охаpaктеризованы взаимосвязи наукоемких производственных технологий и информатики, экономики и математики, экономико-математического моделирования управленческих решений.
...
02 03 2026 12:10:49
Статья в формате PDF
112 KB...
28 02 2026 15:17:39
Статья в формате PDF
463 KB...
27 02 2026 2:53:24
Статья в формате PDF
93 KB...
26 02 2026 0:40:57
Статья в формате PDF
115 KB...
25 02 2026 13:20:18
Статья в формате PDF
255 KB...
24 02 2026 12:40:33
Статья в формате PDF
253 KB...
22 02 2026 19:12:36
В статье рассматривается особенность сократовского диалога в контексте идей педагогической антропологии. Методологическим принципом современного педагогического знания является антропологический принцип, и в этой связи диалог как универсальная форма общения участников образовательного процесса приобретает особую значимость. Представлены особенности сократического философского диалога, которые объясняют закономерность выстраивания отношений в системе «человек – человек» в ситуации передачи имеющегося опыта.
...
21 02 2026 13:21:43
Статья в формате PDF
204 KB...
20 02 2026 12:16:59
Статья в формате PDF
124 KB...
19 02 2026 17:44:30
Статья в формате PDF
105 KB...
18 02 2026 16:48:25
Статья в формате PDF
253 KB...
17 02 2026 13:42:20
Статья в формате PDF
732 KB...
16 02 2026 12:19:18
Бериллиевое оруденение в Алтайском регионе образует 4 промышленных типа: комплексные (Be, W, Mo) кварцево-жильные, комплексные кварцево-грейзеновые (Be, W, Mo, Cu), комплексные скарновые (Be, W, Mo) и редкометалльные пегматиты. Месторождения бериллия связаны с постколлизионными гранитоидами, сформировавшимися в результате мантийно-корового взаимодействия. Для рудогенерирующих гранитоидов и пегматитов хаpaктерны аномальные параметры флюидного режима и особенно высокие концентрации HF в магматогенных флюидах. В регионе оруденение бериллия локализуется в пределах Тигирекско-Белокурихинской позднепалеозойско-раннемезозойской металлогенической области. Оруденение представлено преимущественно бериллом, редко – гельвином. Оценены запасы оксида бериллия по категориям В, С1, С2 и прогнозные ресурсы категории Р1.
...
15 02 2026 18:18:56
Статья в формате PDF
129 KB...
14 02 2026 1:36:16
Статья в формате PDF
253 KB...
12 02 2026 16:34:13
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
