Томские ученые из ТГАСУ и ИФПМ СО РАН придумали, как сделать огнеупоры для металлургии прочнее и долговечнее.

Сейчас футеровку сталеплавильных ковшей и печей приходится менять каждые 1–3 года — она трескается, разрушается, а ремонт останавливает производство.

Новый материал построен по принципу «композит в композите»: его структура мешает трещинам расти и даже частично „залечивает“ их.

Футеровка — это внутренняя защитная облицовка печей или ковшей из огнеупорных материалов. Она выдерживает температуры до тысяч градусов, химические воздействия и механический износ, но со временем трескается и требует замены.

Огнеупоры — хрупкие, трещины в них распространяются мгновенно, — объясняет Алесь Буяков из ИФПМ СО РАН. — Мы создаем многослойную структуру, которая сопротивляется разрушению. Даже с повреждениями материал сохраняет до 60% прочности.

Сначала ученые подбирают состав смеси — этим занимаются специалисты ТГАСУ в рамках проекта «Химия и инжиниринг новых строительных материалов».

Потом материал испытают на производстве. Если технология сработает, металлурги смогут реже останавливать печи для ремонта.

Мы не просто создаем материал, а сразу проектируем из него изделия нужной формы, — добавляет проректор ТГАСУ Олег Волокитин.

Исследование может серьезно удешевить металлургию: реже менять футеровку — значит сократить простои и расходы на ремонт. Если материал выдержит нагрузки, его можно адаптировать для цементных печей, где огнеупоры тоже быстро изнашиваются. Долговечность здесь напрямую влияет на прибыль.

Пока непонятно, как поведет себя материал в реальных условиях — например, при контакте с расплавленным шлаком или резких перепадах температур. Лабораторные испытания часто не учитывают все факторы производства.

Ранее ученые создали нанопленку, укрощающую огонь.