Способ получения вяжущего из высококальциевой золы-уноса Советский патент 1993 года по МПК C04B7/28 

Изобретение относится к производству строительных материалов, ,в частности к получению вяжущих из высококальциевых зол-уноса, образующихся при сжигании минерального топлива: сланцев, бурых углей i/f т.п.

Целью изобретения является предотвращение неравномерности изменения объема вяжущего при твердении и удлинение сроков схватывания.

Поставленная цель достигается тем, что в заявленном способе получения вяжущего из высококальциевой золы-уноса, включающем измельчение золы, золу предварительно увлажняют водой, гранулируют и сушат до остаточной влажности не более 5%.

Увлажнение золы водой производят для получения водозоловой смеси, способной к гранулированию. Полученные гранулы сушат до остаточной влажности не более 5% и размалывают. При остаточной влажности

больше 5% происходит налипание золы на мелющие тела и футеровку мельницы, что затрудняет ее помол, Помол гранул золы позволяет достичь высокой степени измельчения золы. Высокая дисперсность молотых ; зольных гранул объясняется сильным разрежением структуры зольного камня при участии воды, поступившей в золу при гранулировании. За счет влаги, поступившей при грануляции, в гранулах происходит гид- . ратация зерен СаО свободный. При этом происходит увеличение их объема, что создает внутри зольной глобулы распирающее усилие и растрескивание стеклооболочки, облегчающее ее разрушение при помоле. Таким образом, в процессе помола гранулы, золы способны к более высокому и быстрому диспергированию, чем исходная зола- унос до грануляции. Более тонкий помол золы способствует разрушению оставшихся гидратных и остеклованных пленок на час

Ё

00

--А

00

00

со

тицах золы, что значительно повышает гидравлическую активность золы, ускоряет процессы гидратации остаточной СаО свободной.

Таким образом, в предлагаемом изобретении обеспечивается более полная гидратация СаО свободной при затворении водой предварительно гранулированной, высушенной до остаточной влажности не более 5% и молотой золы, что в свою очередь, предотвращает неравномерность изменения объема вяжущего при твердении а, следовательно, деструктивные явления (трещинообразование) в поздние сроки эксплуатации изделия.

Кроме того, гидратация СаО свободной, происходящая в процессе грануляции, снижает потребление влаги на гидратацию СаО свободной при затворении зольного вяжущего водой, что обеспечивает удлинение сроков схватывания.

Прочность полученного вяжущего из молотой гранулированной золы, особенно в поздние сроки твердения, происходит прочность исходной золы. Это объясняется тем, что при грануляции вяжущий потенциал золы реализуется лишь.частично, а процессы гидратации в молотых гранулах протекают углубленно.

П р и м е р. В качестве исходного материала взята высококальциевая зола-унос от сжигания березовского угля состава, мае.%: 7,1 п.п.п.;31,25Ю2;7,5А120з; 10,5 РеаОз; 6,1 МдО; 2,6 ЗОз; 33,1 СаО; вт.ч. 11,5свободно- го оксида СаО св.

Удельная плотность золы - 3100 см /г.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Золу-унос увлажняют 15-20% воды от веса золы, гранулируют на тарельчатом гра- нуляторе. Полученные гранулы сушат в сушильном шкафу до влажности не более 5%. Высушенные гранулы измельчают на мельнице для получения вяжущего.

Технические характеристики,полученные в результате испытаний вяжущего, приведены в таблице. Проба исходной золы-уноса сравнивалась на вяжущие свойства по ГОСТ 310.1-76 Цемент. Методы испытаний с размолотыми пробами:

- проба золы-уноса молотая в шаровой мельнице (прототип)

- проба золы-уноса, предварительно увлажненная водой, гранулированная и высушенная, а затем молотая в шаровой мельнице (по предлагаемому способу);

- проба золы-уноса, молотая в планетарной центробежной мельнице-(прототип);

- проба золы-уноса, предварительно увлажненная водой,гранулированная и высушенная, а затем молотая в планетарной центробежной мельнице (по предлагаемому способу).

Прочность указана для образцов - кубов

с ребром 20 мм, твердение которых протекало в насыщенных парах воды при 20°С.

В результате анализа полученных данных следует: - в известном способе помол золы-уноса не обеспечивает нормальных

0 сроков схватывания (начало схватывания не раньше 28 мин, конец - не позднее 6 ч) зольного вяжущего и не гарантирует равно- „мерного изменения объема образцов на его основе даже в случае длительного размола

5 и применения ПЦМ взамен шаровой мельницы;

- в предлагаемом способе при получении зольного вяжущего из молотой гранулированной золы достигается равномерность 0 изменения объема, удлинения сроков схватывания, максимальная прочность образцов;

- несмотря на использование в опытах невентилируемых и бессепараторных мель5 ниц типа лабораторных, которые не эффективны, тж. не обеспечивают дальнейшее увеличение дисперсности золы из-за слипания частиц золы и налипания их на мелющие тела и бронефутеровку мельницы, предварительно

0 гранулированная зола-унос по сравнению с исходной золой-уносом размалывается до больших значений удельной поверхности в меньшие сроки помола.

Быстрота и высокая дисперсность раз5 мола зольных гранул без применения сепаратора и вентиляции мельницы, объясняются внутренний частичной гидратацией зерен извести (СаО ев) в гранулах за счет влаги, поступившей при грануляции. При этом

0 происходит увеличение их объема, что создает внутри зольной глобулы распирающее усилие и растрескивание стеклооболочки, облегчающее ее разрушение при помоле.

Это же явление (гидратация СаО сво5 бодной при увлажнении золы водой для грануляции) при затворении водой зольного вяжущего снижает потребление влаги на гидратацию извести, что, в конечном счете, предотвращает форсирование схватывания

0 зольного теста из-за снижения его влагосо- держания, имеющее место в случае с золой- уносом, что и обеспечивает нормализацию сроков схватывания.

Использование заявленного изобрете5 ния обеспечивает по сравнению с прототипом получение следующих технико-экономических преимуществ:

- предотвращение неравномерности изменения объема вяжущего при твердении и связанных с этим деструктивных явлений

(трещинообразование) в поздние сроки эксплуатации изделия;

- удлинение сроков схватывания вяжущего;

- повышение прочности вяжущего;

- снижение энергозатрат на помол предварительно гранулированной золы при одновременном повышении производительности помольного оборудования;

-облегченней улучшение условий работы при переработке предварительно гранулированной золы; складирование, транспортирование, дозирование гранул золы не сопровождается пылением и воз0

можно при использовании простейших устройств, сблокированных в технологические линии с минимальным количеством технологического оборудования, ,

Формула изобретения Способ получения вяжущего из высоко- кальциевой золы-уноса, включающий измельчение золы, отличающийся тем, что, с целью предотвращения неравномерности изменения объема вяжущего при твердении и удлинения сроков схватывания, золу предварительно увлажняют водой, гранулируют и сушат до остаточной влажности наиболее 5%.

Использование: производство строительных материалов, в частности получение вяжущих из высококальциевых зол-уноса, образующихся при сжигании минерального топлива. Сущность: Высококальциевую золу-унос увлажняют 15-20% воды от веса золы, гранулируют, сушат до влажности не более 5%. Высушенные гранулы измельчают. Полученное из подготовленной изложенным выше методом золы-уноса вяжущее характеризуется сроками схватывания: начало 54-60 мин, конец 71-77 мин, прочностью при сжатии через 7 сут 5,9-6,1 МПа. через 28 сут 10,2-11,3 МПа.

-помол осуществляли при соотношении зола: шары, равном 1:5;

ПЦМ - планетарная центробежная мельница;

НГ - нормальная густота зольного теста;

РИО - результаты на испытание зольных лепешек на равномерность изменения

объема;

+.- испытание выдержано; - - испытание не выдержано.

Составитель А.Калюжная Редактор Техред М.МоргенталКорректор Л.Пилипенко

Заказ 1924Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ,113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

--LL.

Производственно-издательский комбинат Патент, г, Ужгород, ул.Гагарина, 101