Файл: Элинзон, М. П. Производство искусственных заполнителей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 52
Скачиваний: 1
14 |
Введение |
золы ТЭС и отходов углеобогатительных фабрик, аглопоритовый гравий из золы ТЭС, щебень из шлаковой пемзы, обожженные трепелы и диатомиты, щебень из вспученных сланцев, некоторые виды легковесных гор ных пород (туфы), керамзитовый гравий из слабовспучивающихся глинистых пород (при соответствующих тех нико-экономических обоснованиях).
Дальнейшее повышение экономической эффективно сти легкобетонных изделий и конструкций связано с уменьшением их массы и расхода цемента, что может быть достигнуто путем улучшения качества заполнителей (уменьшения объемной насыпной массы, увеличения прочности и применения оптимального зернового соста ва). Следует стремиться производить из данного сырья более легкие и более прочные заполнители, желательно округлой формы с мелкими равномерно распределенны ми порами. Это решающее условие повышения экономи ческой эффективности производства и применения искус ственных заполнителей.
Г Л А В А I
НЕКОТОРЫЕ ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПРОИЗВОДСТВА ИСКУССТВЕННЫХ ПОРИСТЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ
1. СЫРЬЕ И ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ЕГО ПОРИЗАЦИИ
Все виды искусственных пористых заполнителей по лучают скоростной термической обработкой исходного силикатного сырья, доведенного до пиропластического состояния. Для производства таких заполнителей при меняют сырье и отходы промышленности, перерабатыва емые различными технологическими приемами.
Организации производства искусственных пористых заполнителей всегда предшествуют тщательные лабора торные и производственные испытания и выбор исходно го сырья.
Общая номенклатура природного сырья и побочных продуктов промышленности, используемых в производ стве искусственных пористых заполнителей, приведена
втабл. 2.
Взависимости от вида исходного сырья его поризацию осуществляют вспучиванием массы газообразными продуктами, выделяющимися в процессе термической об работки полуфабриката, или газо- и парообразными про дуктами, вводимыми в исходное сырье извне, а также за счет выгорания органических примесей и добавок. При производстве заполнителей основополагающим является один из перечисленных факторов образования пористой структуры материала. При производстве аглопорита важнейшее значение имеет контактное спекание отдель ных зерен исходного сырья.
Получение пористых заполнителей связано со сле дующими основными условиями.
При производстве керамзита и его разновидностей, аглопорита, а также вспученного перлита основная часть исходного сырья должна переходить в расплав при температуре не более 1250° С. При получении шла ковой пемзы температура расплава должна быть не ни же 1250°С.
Расплав должен характеризоваться определенной вязкостью, значение которой зависит от вида получае мого пористого заполнителя, количества выделяемых или вносимых в расплав и удерживаемых в пиропластиче-
Т а б л и ц а 2. Номенклатура природного сырья |
и соответствующих побочных продуктов промышленности, |
используемых в производстве |
искусственных пористых заполнителей |
Сырье
Глина
Суглинок и супесь
Аргиллит
Глинистый, в том числе шунгитсодержащий
сланец
Определение |
Вспучиваемость при обжиге |
Область применения |
|
Природные глинистые породы |
|
|||||
Горная порода, содер- |
Вспучивается |
при |
|||||
жащая свыше 30% час- |
быстром нагревании |
ДО |
|||||
тиц менее 1 мкм и обра- |
температуры 1250° С |
или |
|||||
зующая |
при затворении |
Не |
вспучивается |
||||
с водой пластичную мае- |
слабо |
вспучивается |
в |
||||
су |
|
|
|
этих условиях |
|
||
Малопластичная |
гор- |
Слабо |
вспучивается |
||||
ная порода, содержащая |
или не вспучивается |
при |
|||||
частицы менее |
1 мкм в |
быстром нагревании |
до |
||||
количестве от 10 до 30% |
температуры 1250° С |
при |
|||||
Камнеподобная, не раз- |
Вспучивается |
||||||
мокающая в воде |
гли- |
быстром |
нагревании |
до |
|||
нистая порода |
|
|
температуры 1250° С |
или |
|||
|
|
|
|
Не |
вспучивается |
||
|
|
|
|
слабо |
вспучивается |
в |
|
|
|
|
|
этих условиях |
|
||
Камнеподобная, |
не |
Вспучивается |
при |
||||
размокающая в воде гли- |
быстром |
нагревании |
до |
||||
нистая |
порода |
с |
четко |
температуры 1250° С |
или |
||
выраженной слоистостью |
Не |
вспучивается |
|||||
|
|
|
|
слабо |
вспучивается |
в |
этих условиях
Для производства керамзита и его разиовидностей
Связующая добавка в производстве аглопоритового гравия из золы ТЭС
Для производства аглопорита
Для производства керамзита
Для производства аглопорита
Для производства керамзита
Для производства аглопорита
заполнителей производства вопросы Некоторые .I лаваГ
Продолжение табл. 2
Сырье |
Определение |
Вспучиваемость при обжиге |
Область применения |
Зола-унос ТЭС
Золошлаковая смесь отвалов ТЭС
хинистыи отход уг-
пео£ угащения О сч к о
■-:5 ? |
|
|
. |
I |
|
• |
: Н Э |
|
О |
■'&*< |
|
: |
х СЛ |
|
«*з :* ь |
|
|
|
|
аковыи расплав ме- |
\ СО яШ*гргического и хими- |
||
o |
f » |
и |
^ |
‘£ е с к |
>(го производства |
|
Побочные продукты промышленности |
|
|
|
|
|
||||||||
Тонкодисперсный рых |
Спекается |
или вспучи |
Для |
производства |
аг- |
|||||||||
лый |
продукт |
пылеуголь |
вается при быстром на |
лопоритового гравия или |
||||||||||
ного |
сжигания |
топлива, |
гревании |
до |
температу |
щебня, а также зольно |
||||||||
улавливаемый |
|
циклона |
ры 1250°С |
|
|
|
го гравия и глинозольно |
|||||||
ми |
и электрофильтрами |
|
|
|
|
|
|
го керамзита |
|
|||||
котельных |
установок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Смесь золы и кусково |
То |
же |
|
|
|
|
То же |
|
||||||
го шлака, транспортируе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
мая напором воды в от |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
валы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Неоднородная |
грубо |
В большинстве случаев |
Для |
производства |
аг- |
|||||||||
обломочная смесь глины, |
не |
вспучивается |
при |
лопорита |
|
|||||||||
глинистого сланца, углис |
быстром |
нагревании |
до |
|
|
|
||||||||
того вещества и вмещаю |
температуры |
1250° С |
|
|
|
|
||||||||
щих |
пород |
(песчаников, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
песков, реже |
|
известня |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ков) |
|
|
|
|
|
Поризуется |
при |
ох |
Для |
производства |
||||
Жидкий расплав с тем |
||||||||||||||
пературой |
более |
1300° С, |
лаждении |
самопроиз |
шлаковой пемзы |
|
||||||||
образующийся |
в |
метал |
вольно |
(за |
счет газов, |
|
|
|
||||||
лургической |
и |
|
химиче |
выделяющихся |
из |
рас |
|
|
|
|||||
ской печи |
|
|
|
|
плава) или путем введе |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
ния воздуха, пара, воды |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
или их смеси |
|
|
|
|
|
поризации его принципы основные и Сырье .1
Продолжение табл. 2
Сырье |
Определение |
Вспучиваемость при обжиге |
Область применения |
Вулканическое водо содержащее стекло: пер лит, обсидиан и др.
Метаморфические и магматические горные породы
Изверженная горная плотная или рыхлая по рода, содержащая в ос новном стеклообразное (аморфное) вещество, образованное из распла ва силикатной магмы
Вспучивается при двухстадийной термиче ской обработке: нагреве до температуры 350° С и кратковременном об жиге до температуры
1150°С
Для производства вспу ченного перлита
Гидратированная слю |
Горная |
порода чешуй |
Вспучивается при на |
Для производства вспу |
|
да |
чатого строения, образо |
греве до температуры |
ченного вермикулита |
||
|
вавшаяся |
в |
результате |
1100°С |
|
|
выветривания или гидро |
|
|
||
|
термальных |
изменений |
|
|
|
|
ферромагнезиальных |
|
|
||
|
слюд |
|
|
|
|
заполнителей производства вопросы Некоторые .I Глава
2. Основные свойства пористых заполнителей |
19 |
ской массе газообразных продуктов. Последние и обес печивают для ряда заполнителей требуемую степень их вспучиваемости (поризации), т. е. получение зерен за полнителя заданной объемной массы. При увеличении или уменьшении вязкости расплава против оптимальной получается недостаточно поризованный заполнитель с большей против возможной объемной массой.
Большие скорости повышения температуры приводят к смещению в сторону более высоких температур и на кладыванию друг на друга процессов диссоциации кар бонатных пород (включений), дегидратации глинообра зующих минералов, выгорания органических веществ и других физико-химических реакций. Так, в зависимости от характера среды и стадии исследуемых превращений сушка осуществляется в интервале от 90 до 500° С; гид ратация— с 500 до 1000° С; аморфизация — с 950 до 1200° С; твердофазовые реакции — с 1200 до 1350° С; кон
тактное спекание — с 1250 до |
1500° С и охлаждение — |
с 1500 до 20° С. |
искусственных пористых |
Технология производства |
заполнителей включает три основных передела: перера ботку исходного сырья и подготовку шихты; термическую обработку шихты — собственно получение заполнителя; дробление, сортировку и транспортирование его в емко сти по размерам и маркам.
Наиболее важный передел технологии искусственных заполнителей — термическая обработка шихты (в том числе и охлаждение расплава), связанная с поризацией исходного сырья. Именно вследствие пористого строения искусственный заполнитель приобретает свойства капил лярно-активного материала, в частности небольшую мас су и низкую теплопроводность.
2. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПОРИСТЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ
Искусственные заполнители обладают широким диа пазоном свойств. Из данных табл. 3 видно, что объемная насыпная масса и прочность пористых заполнителей мо гут колебаться в широких пределах, тогда как объемная масса легких бетонов на их основе изменяется в значи тельно меньших пределах, что объясняется рядом осо бенностей пористых заполнителей.
2*