Разработка огнеупорных материалов и покрытий в режиме

Разработка огнеупорных материалов и покрытий в режиме
самораспространяющейся экзотермической реакции с использованием
отходов промышленности
1. Классификация (тематическое направление, не более двух)
Прочее
2. Назначение и область применения
Область применения: Машиностроение, черная и цветная металлургия, керамическая и
стекольная промышленность.
3. Краткое описание (суть) проекта
Разработка огнеупорных материалов и покрытий в режиме самораспространяющейся
экзотермической реакции с использованием отходов промышленности
4. Актуальность и новизна идеи (конкретное инновационное решение)
Bo многих отраслях промышленности большую роль играют огнеупорные, химически
инертные и износостойкие материалы и изделия, однако их получение сопряжено со
значительными материальными затратами, т.к. в основе традиционных технологий лежат
процессы длительного протекания реакций при высоких температурах.
5. Научно-техническое описание
Одним из перспективных направлений получения композиционных материалов с
оптимальными комплексами свойств являеются технологические процесы нового уровня,
обеспечивающие полный переход исходных материалов в целевой продукт, при котором
происходят изменения структуры и свойств материалов, нередко сопровождающиеся
сменой его агрегатного состояния. К таким значимым процессам в технологии новой
керамики относится технология самораспространяющегося экзотермического синтеза.
Самораспространяющийся экзотермический синтез заключается в оптимальном подборе
исходных компонентов способных к самопроизвольному распространению зоны
химической реакции путем локального нагрева. В результате выделения большого
количества тепла происходит самотвердение и формирование структуры материала.
6. Предлагаемая к выпуску продукция
Огнеупорные материалы и покрытия в режиме самораспространяющейся экзотермической
реакции с использованием отходов промышленности
7. Существующие аналоги и преимущества перед ними
Основными недостатками существующих технологий получения огнеупорных материалов
и покрытий являются:
использование
химически-чистых
исходных
компонентов
при
технологическом процессе;
обязательный технологический процесс, включающий сушку и
высокотемпературный обжиг.
Данный способ производства огнеупорных материалов и покрытий позволяет получать
изделия любых геометрических размеров и формы, что существенно упрощает процесс
изготовления теплозащитных конструкций. Внедрение данной технологии расширяет
сырьевую базу, в том числе использование отходов промышленности различных
производств:
отходы нефтехимической промышленности – порошки отработанного
катализатора;
отходы сернокислотного производства – пиритные огарки;
отходы от сжигания твердых топлив – золы, алюмосиликатные микросферы;
отходы алюмотермитных производств.
Метод
самораспространяющегося
экзотермического
синтеза
не
требует
высокотемпературного обжига изделий в печах, что позволяет значительно снизить
затраты на производство, сократить расходы энергоресурсов на производство и
следовательно снизить себестоимость продукции.
8. Анализ рынка (потенциальные потребители, география проекта)
Потенциальные потребители: машиностроение, черная и цветная металлургия,
керамическая и стекольная промышленность.
На стадии технического проекта буду проведены детальные маркетинговые исследования
состояния рынка в предметной области
9. Защита интеллектуальной собственности (наличие правоохранных и
прочих документов)
Не имеется
10. Информация об участии проекта в конкурсах инновационных
проектов, в т.ч. в федеральных (название конкурса, организатор, сроки
проведения, результаты участия)
1. Проект "Разработка и исследование многофункциональных композиционных
материалов полученных методом самораспространяющегося высокотемпературного
синтеза (СВС) и ударно-волнового нагружения", начало работы - 01.01.2009 г., конец
работы - 31.12.2011 г. Целевая программа "Развитие научного потенциала высшей
школы", Министерство образования и науки Российской Федерации, Федеральное
агентство по образованию, регистрационный номер 2.1.2/2090.
2. Государственный оборонный заказ на 2007-2010 г.; шифр "ГАГАРА-М". ВП,
Министерство обороны Российской Федерации; контракт №1519.
11. Состояние проекта
Состояние проекта: НИР
Имеется следующий научно-технический задел:
Данный способ производства огнеупорных материалов и покрытий широко используется
для синтеза теплоизоляционных изделий стекловаренных печей.
12. Фотоматериал (3-5 фотографий)
Рисунок 1
13. Схема реализации проекта (предстоящие этапы и основные
сложности - риски)
Основные этапы:
1) Патентный поиск существующих технологий и способов получения огнеупорных
материалов и покрытий.
2) Закупка необходимых материалов и оборудования.
3) Разработка технологии получения огнеупорных материалов и покрытий с применением
самораспространяющейся экзотермической реакции и отходов проышленности.
4) Производство опытных образцов и их физико-механические исследования.
5) Патентование полученных результатов работы.
Вид сотрудничества, способ финансирования разработки: Привлечение венчурного
инвестора.
На этапе технического проекта при составлении бизнес-плана будут определены основные
риски.
14. Имеющиеся ресурсы для реализации проекта (производственные
мощности, сырье, трудовые ресурсы, инвестиционная площадка,
инфраструктура)
Для проведения самораспространяющегося экзотермического синтеза используется
лаборатория 6 корпуса ГОУ ВПО ПГУ, имеющая следующее оборудование:
- весы электронные лабораторные ВЛТЭ 210/510
- высокотемпературная печь СНОЛ 1,6.2,5.
- мельница шаровая мод. МШФ/2
- сушильный шкаф. Максимальная температура 150 0С
- смеситель турбулентный С2.0
15. Необходимые ресурсы для реализации проекта
Наименование
статьи
затрат
Материалы
и
комплектующие
для
изготовления
опытных
образцов
Затраты на оплату работ
сторонних организаций
Расшифровка статьи
Сумма, тыс. руб.
Исходные компоненты
Лабораторная посуда
Аттритор
Итого по статье:
Проведение
физикохимических
исследований.
Итого:
110
50
300
460
120
580
16. Финансовые показатели проекта
Общая
стоимость
проекта,
млн. руб.
Необходимы
е
для
привлечения
инвестиций,
млн. руб.
Срок
реализац
ии
проекта,
мес.
0,580
0,580
12
Период
окупаемост
и проекта,
мес.
Предполагаемый
объем выпуска и
реализации, млн.
руб./год
Имеющиеся
ресурсы
для
реализации
проекта
(производствен
ные мощности,
сырье,
труд.
ресурсы и др. )
На
этапе На
этапе Для проведения
техническо технического
самораспростра
го проекта проекта
при няющегося
при
составлении
экзотермическо
составлени бизнес-плана
го
синтеза
и бизнес- будут
используется
плана будет проработаны
лаборатория 6
проработан вопросы
корпуса
ГОУ
вопрос
предполагаемого ВПО
ПГУ,
периода
объема выпуска и имеющая
окупаемост реализации
следующее
и проекта
продукции
оборудование:
­весы
электронные
лабораторные
ВЛТЭ 210/510
­высокотемпера
турная
печь
СНОЛ 1,6.2,5.
­мельница
шаровая
мод.
МШФ/2
­сушильный
шкаф.
Максимальная
температура
150 0С
­смеситель
турбулентный
С2.0
17. Перспективы развития (при получении инвестиций), возможные
результаты по этапам реализации проекта
Перспективы развития проекта будут сформулированы по окончанию работ по текущему
этапу.
Стадия разработки на завершающем этапе: испытания экспериментальных образцов
Степень готовности на завершающем этапе: опытные образцы
18. Ожидаемый социально-экономический эффект (количество
создаваемых рабочих мест, налоговые поступления в бюджеты всех
уровней)
На этапе технического проекта при составлении бизнес-плана будут проработаны вопросы
ожидаемого социально-экономического эффекта.
19. Команда проекта
19.1. Руководитель проекта (Ф.И.О., место работы/учебы, должность)
Пак Чир Ген, кафедра «Сварочное производство и материаловедение», доцент
19.2. Участники проекта (Ф.И.О., место работы/учебы, должность, роль в
проекте)
1) Батрашов Виктор Михайлович, кафедра «Сварочное производство и
материаловедение», аспирант
2) Скиба Сергей Владиславович, кафедра «Сварочное производство и материаловедение»,
аспирант
3) Серов Павел Иванович, кафедра «Сварочное производство и материаловедение»,
аспирант
4) Ионов Дмитрий, кафедра «Сварочное производство и материаловедение», аспирант
20. Контактная информация
20.1. Название предприятия (организации)
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Пензенский государственный университет»
20.2. Информация о предприятии (сфера деятельности)
Образовательная деятельность, научная деятельность, инновационная деятельность
20.3. Руководитель (Ф.И.О., должность)
Волчихин Владимир Иванович, ректор
20.4. Адрес
440026, г. Пенза, ул. Красная, 40
20.5. Телефон/Факс, электронная почта, web-сайт
(8412) 56-35-11/(8412) 56-51-22, prorektorat@pnzgu.ru, http://www.pnzgu.ru/
21. Дата представления или последнего обновления информации
14.11.2010