Studium metody sol-gel a možnosti jejího využití při výrobě žárovzdorných materiálů

Stejně jako ve všech odvětvích průmyslu, tak také ve výrobě žárovzdorných materiálů je kladen důraz na zvyšování užitných vlastností materiálu, zkracování výrobního procesu, snižování surovinových nákladů a snižování emisí CO2. V průmyslu výroby žárovzdorných materiálů je jako surovina pro přípravu zejména netvarových výrobků využíván cement. V průmyslové praxi jsou nejvíce používány žárobetony s nízkým a velmi nízkým obsahem cementu. Jedním z důvodů, proč vývoj v oblasti žárobetonů v současné době směřuje do oblasti žárobetonů bezcementových, je právě stálý tlak na snižování spotřeby, a tím také produkce, cementu. Při výrobě cementu uniká do atmosféry velké množství CO2 vznikající rozkladem vápence a další emise CO2 vznikají při výrobě elektrické energie, která je potřebná pro výpal slínku. Tato disertační práce se zabývá vývojem žárovzdorných materiálů bez využití hydraulické vazby realizované hlinitanovým cementem. Jako perspektivní pojivový systém pro žáromateriály byla vybrána koloidní vazba realizovaná metodou sol-gel. Práce byla primárně zaměřena na vývoj bezcementových žárobetonů. V průběhu výzkumných prací se ukázal potenciál využití vazby sol-gel také pro přípravu lehčených žárovzdorných ostřiv.
As in the other speheres of industry, in the production of refractory materials the emphasis is focused on increasing the useful properties of the material, shortening the production process, reducing raw material costs and reducing CO2 emissions. In the industry of refractory materials, cement is used as a raw material for the preparation of especially unshaped products. In industrial practice, refractory castable with a low and very low cement content is most commonly used. One of the reasons why the development in the field of refractory castables is currently moving towards cement-free refractory castables is the constant pressure to reduce the consumption, and thus also the production, of cement. During the production of cement, a large amount of CO2 resulting from the decomposition of limestone escapes into the atmosphere, and other CO2 emissions are produced during the production of electricity, which is needed for the firing of clinker. This dissertation thesis deals with the development of refractory materials without the use of hydraulic bonding realized by calcium aluminate cement. A colloidal bond realized by the sol-gel method was chosen as a perspective binding system for refractory materials. The work was primarily focused on the development of no cement refractory castable. During the research work, the potential of using the sol-gel bond also for the preparation of lightweight grog was shown.

Keywords

Sol-gel, žárovzdorné materiály, netvarové žárovzdorné materiály, žárobeton, ostřivo, mullit, andalusit, Sol-gel, refractory materials, unshaped refractory materials, refractory castable, grog, mullite, andalusite

Citation

ZEMÁNEK, D. Studium metody sol-gel a možnosti jejího využití při výrobě žárovzdorných materiálů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. 2024.

Language of document

cs

Study field

Fyzikální a stavebně materiálové inženýrství

Date of acceptance

2024-10-11

Result of defence

práce byla úspěšně obhájena

Document licence

Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení