У теперішній час однією з найважливіших проблем глобального характеру є збереження та раціональне використання природних ресурсів, особливо тих, які не відновлюються.

Як відомо, промисловість вносить значний вклад у забруднення навколишнього середовища, виснаження природних ресурсів, утворення відходів, тобто є головною причиною напруженості екосистем. Таким чином, одним з основних напрямків при поводженні з відходами є розробка та реалізація технологічних процесів у яких відходи утворюються у незначній кількості та застосування продуктів техногенного характеру у якості вторинної сировини при виробництві.

В Донецькій області розташована більшість вогнетривких заводів України, які постачають свою продукцію не тільки на внутрішній, а й на зовнішній ринок. Основним завданням вогнетривкої промисловості сьогодні є підвищення якості вітчизняних матеріалів і виробів до рівня світових стандартів, що зробить їх конкурентноспроможними.

Сучасна концепція розвитку вогнетривкої промисловості полягає у переході на виробництво ресурсозберігаючих вогнетривів нового покоління, які відрізняються підвищеною екологічною безпекою та зносостійкістю. У результаті використання таких вогнетривів підвищується безпека виробництва, скорочуються енергетичні, матеріальні та трудові затрати.

Створення нових видів виробів з покращеними властивостями може бути досягнуто шляхом використання додатків. У якості таких додатків може бути використаний мікрокремнезем. Мікрокремнезем – це техногенний продукт, який утворюється при виробництві феррокремнієвих сплавів. Його отримують при високотемпературній обробці кремнеземвміщуючих матеріалів, яка супроводжується процесом возгонки оксидів кремнію. У порівнянні з іншими кремнеземистими матеріалами мікрокремнезем відрізняється високим вмістом реактивного кремнезему і високою дисперсністю. Велику популярність кремнезему можна пояснити його спроможністю позитивно впливати на властивості будівельних матеріалів, покращуючи їх якісні характеристики, такі, як механічна міцність, хімічна стійкість та інші.

В літературі наведені дані про застосування мікрокремнезему для виробництва будівельних матеріалів, особливо бетону, але практично відсутня інформація про виготовлення вогнетривких матеріалів на основі мікрокремнезему. Метою даної роботи було дослідження можливості отримання динасових виробів з використанням різноманітних додатків.

Динасом називають вогнетривкий матеріал, що містить не менш, ніж 93 % кремнезему. Динасові вироби складаються із тридиміту, кристобаліту, остаточного кварцу, скла непостійного складу, кристалічних силікатів кальцію. Основним сировинним матеріалом для виробництва динасу є кристалічні кварцити. В якості мінералізаторів зазвичай використовують додатки оксиду кальцію у вигляді вапна і залізовміщуючих матеріалів. Під час випалу сирцю відбуваються складні фізико-хімічні процеси, що супроводжуються модифікаційними перетвореннями кварцу в тридиміт і кристобаліт, необоротним розширенням динасового сирцю та інші. Динас зміцнюється при випалі завдяки перетворенням, що протікають під час перекристалізації (утворення кристалічного зростку тридиміту), і реакціям диоксиду кремнію з мінералізаторами.

Для проведення досліджень виготовляли зразки на основі заводської динасової маси з додаванням мікрокремнезему, відпрацьованих графітових електродів та кварцового піску з високим вмістом кремнезему. В якості мінералізуючих додатків застосовували оксид кальцію у вигляді вапняного молока і оксида заліза у вигляді концентрату залізорудного. Кварцовий пісок додавали з ціллю покращення хімічного складу динасу, тобто підвищення вмісту кремнезему.

Була зроблена спроба додаткового введення вуглецю у вигляді відпрацьованих графітових електродів з ціллю створення відновлювального середовища при випалі, що у свою чергу сприяє більш інтенсивному утворенню тридиміту, підвищений вміст якого у виробах є переважним.

В роботі також проведені дослідження з метою отримання динасових легковагових вогнетривів з добавкою мікрокремнезема, які виготовляли методом додатків, що вигорають. В якості останніх використовували кокс (30 % у шихті).

Зразки формували із маси з відносною вологістю 7,5-8 % напівсухим пресуванням у металевих формах діаметром і висотою 30 мм під тиском 25-30 МПа. Випал здійснювали в лабораторній електричній печі при максимальній температурі 1430 0С за кривою випалу, яка відрізнялася від умов виробництва більш високою швидкістю підйому та зниження температури. Після випалу зразки динасу випробували за стандартними методиками для визначення водопоглинання, щільності, відкритої пористості, межи міцності при стиску. У таблиці наведені отримані результати (кожне значення є середньою арифметичною величиною із трьох паралельних).