книги / Обжиг в кипящем слое в производстве строительных материалов

эндотермический эффект (8 6 0 - 8 7 0 ° С )

не

нашел

отражения на кривой потерь массы, так как

он

связан, по-видимому, не с выделением воды,

а

ха­

рактеризует перестройку решетки глинистого

ми­

нерала.

Кривые потерь массы, полученные на

деривато-

графе и статическим методом, показывают, ^то

в

сырце, прошедшем термо подготовку при

4 0 0

С , ос­

тается 6 -7% летучих, что достаточно для

эффек­

тивного

вспучивания,

избыток

же летучих

мож ет

служить

причиной его

растрескивания,

Дериватограммы природной

глины

показывают,

что наиболее опасными температурами в

условиях

скоростного нагрева зерен сырца является

100-

3 0 0 С.

Первый пик на кривой дериватограммы

указы ­

турной (адсорбированной) воды. При

термоподго­

товке величина пика уменьшается (по

сравнению

с природной глиной) тем больше,х чем

выше темпе­

ратура обработки. Это дает основание

сделать вы­

является именно высокая скорость выделения

низ­

котемпературной воды, которая разрывает

сырец

предварительной обработки. Эти положения

были

проверены экспериментальным

путем в

процессе

термоподготовки в кипящем слое.

Критерием оценки влияния

термоподготовки

на

качество керамзитового песка

были

содержание

прочность при сжатии керамзитового песка в

ци­

линдре и величина выноса зерен в циклон.

Вынос в циклон при вспучивании сырца,

про­

шедшего термоподготовку, уменьш ается в 10

раз

пенчатая термо подготовка

уменьшает

растрескива­

ние зерен как на стадии

подготовки,

гак и

вспу­

чивания. При этрм почти

в 3 раза сокращается вы­

возрастает в песке, полученном после

двухступен­

чатой термоподготовки, зерна песка

приобретают

моподготовки составил 49%, при

одноступенчатой

термо подготовке

21% , при двухступенчатой

5 % ),

прочность песка

увеличивается в

1 ,5 - 2 раза; улуч­

шается форма зерен песка. Аналогичные

резуль­

ся парсуковской глины.

Иные результаты

получены

при

исследовании

глины Ельдигинского

месторождения

Московской

области и Лосиноостровского

суглинка.

Оптималь­

ным режимом, обеспечивающим получение

керам­

зитового песка из глин типа ельдигинской,

явля­

ется двухступенчатая

термоподготовка;

п р оч есть

песка из ельдигинской глины равна 5 5 кгс/см .

Для пород типа лосиноостровского

суглинка до­

статочна одноступенчатая термо подготовка,

которая

нимальное

растрескивание

и необходимую

проч­

ность 5 4

кгс/см

, Таким

образом, для

глин

вы­

сокопластичных,

хорошо вспучивающихся,

пластин­

моподготовку перед вспучиванием; для

слабовспу-

чивающихся глин достаточна

одноступенчатая

тер­

моподготовка (рис. 3 8 ) .

Опыты по гермоподготовке в кипящем

слое

сырца из кряжской глины, обогащенного

органи­

ческой добавкой, показали, что в процессе

термо­

подготовки глинистого сырца

в каждом

зерне

появ-

Рис, 3 8, Рекомендуемые

ре­

жимы термообработки глинистых

пени вспучиваемости

1 - кривая обжига

хорошо

вспучивающихся глин; 2 -

кри­

черный цвет за счет осаждения

тонкодисперсного

сажистого углерода, вы деляем ого,

по-видимому, при

слабом окислении солярового масла в

процессе

термоподготовки при температурах

от 2 0 0

доЗ О С Рс.

Как видно из рис. 3 9, минимальная насыпная

мас­

са песка получена при вспучивании

сырца,

прошед­

шего термоподготовку

при 2 5 0 С

по одностадийной

схем е, что позволяет

рекомендовать ее для

кряж-

ской глины.

зитового

песка

из

кряжской

глины

от

пящем слое было исследовано влияние

на насыпную

м ассу песка величины зерна, степени

полидис­

персности сырца, температуры его вспучивания

на

примере кряжской глины.

В результате этих исследований выявлена зави­

сим ость свойств керамзитового песка

из моно-

и

полидисперсных см есей от гидродинамических

и

тепловых режимов обжига в кипящем слое.

На рис. 4 0 показана зависимость

критической

скорости псевдоожижения от эквивалентного

диа­

метра зерен полидисперсной смеси

керамзитового

песка и глинистого сырца. Из этого рисунка видно,

что наблюдается прямая зависимость

критической

скорости от

эквивалентного диаметра.

На рис.

4 1 показано влияние на величину

на­

сыпной массы керамзитового песка размера

зерна

исходного материала

(м он о -

и полидисперсных

по­

рошков). Как видно

из рис.

4 1 , кривые, получен­

ные для монодисперсных порошков, имеют

одина­

ковый характер, а кривая для полидисперсного

по­

рошка (кривая 6 ) заметно отличается своей

фор­

мой. Кривые на рис. 42 показывают, что

предел

прочности при сжатиии тем выше, чем больше

на­

сыпная м асса, а при одинаковой насыпной

массе

тем выше, чем меньше величина зерна.

Рис,

4 2 , Зависимость

предела

проч­

ности при сжатии керамзитового пес­

ка

из

кряжской глины

от

насыпной

массы

и зернового состава

1

-

размер

зерен

0 ,1 5 - 0 ,2 5

мм»

2

-

размер

зерен 0 ,2 5 - 0 ,5

мм; 3

-

размер зерен

< 2 ,5

мм; 4

-

размер

зерен

0 ,5 - 1 ,2

мм.

Рис* 4 3 . Изменение

гра­

нулометрического

соста­

л

ва

сырц£

из

кряжской

глины в

процессе

термо­

А

обработки в кипящем слое

оЛ Ч

ft

1 - керамзитовый

пе­

/ г

сок; 2 -

глинистый

сы­

0

рец

до

термообработки;

0

3 -

глинистый сырец пос­

1

\ <

ле

термоподготовки

Рпзнеп отверстии c m нм

Рис* 4 6 , Зависимость

0 ,0 4 2

комплекса

от

температуры ( l g '

r d 9

На

рис. 4 7

приведена

для

ряда глин

зависи­

м ость насыпной м ассы керамзитового песка

от

температуры в

полулогарифмической системе коор­

динат - во всех случаях

эта

зависимость'

выра­

ных

температур.

Проверка

полученного эмпирического

уравнения

для

кряжской глины

показала, что отклонение экс­

периментальных данных от расчетных не

превы­

шает

5% .

Р и с,

4 7 ,

Зависимость

насыпной

массы ке^

рамзитового

пеона от

температуры

(

1 - батракская гли­

на;

2

-

кряжская

глина;

3

- дединов—

ская

глина;

4 -

с м ы -

шляевская глина;

5

-

серовская глина;

6

-

парсуковская

глина;

7

-

лианозовский

В есь комплекс проведенных лабораторных

ис­

следований позволил

разработать

принципиальную

технологическую схем у получения пористых

песков

из различных сырьевых материалов при обжиге

в

кипящем слое [8 5 ,

8 6 , 8 7 ]. Эта

схема

обесп е­

лаждение в кипящем слое. В ней не была

преду­

смотрена

двухступенчатая

термоподготовка

(тр ех ­

стадийная

схем а)

в

связи

с тем,

что

не

все

сырьевые

материалы

нуждаются в

двухступенчатой

термоподготовке,

которая

несколько услож няет

ап­

паратуру

пррцесса

(повышается

гидравлическое

со­

противление печи,

наблюдается

дополнительное

ис­

тирание материала, увеличивается

число

перето­

ков). Разработанная

принципиальная схем а показана

на рис, 4 8 .

В тех случаях, когда свойства сырья

требую т

пластической переработки или на заводе

керам­

зита имеется избыток

мощностей

для

производства

гранул-полуфабриката

схем а может быть дополнена

В период с 1 9 6 2 по 197.0 г . был создан

ряд

опытных установок с печами кипящего

слоя

(ВН И И СТРО М А,

Н И И Керамзита), на которых

были

проведены экспериментальные работы по

получе­

нию вспученных мелкозернистых заполнителей

из

различного

вида

сырья [6 9 , 8 5 ,

8 6 ] .

Успешно

эксплуатировалась в

Куйбышеве

полу­

промышленная

установка с печами кипящего

слоя

для производства керамзитового

песка,

см онти -