Основи на технологията на аглопорита
Аглопоритът се получава чрез синтероване (агломериране) на суровини. Този метод се използва широко в металургичната промишленост за синтероване на руди. Същността на процеса е следната.
Приготвя се рохкава смес от суровини с добавяне на гориво (въглища) и се поставя върху решетка. Под решетката във вакуумната камера се създава вакуум чрез засмукване на въздух с вентилатор (димоотвод), поради което въздухът се засмуква през сместа. Сместа се запалва отгоре. Поради изгарянето на въглища в него се създава висока температура (до 1400. 1500 ° C). В този случай зарядът се синтерова в пореста стъкловидна маса. Процесът на синтероване е относително бърз. Изсмуканите горещи газове нагряват долните слоеве на заряда и зоната на горене постепенно се премества към решетката. Горните синтеровани слоеве по това време са донякъде охладени от всмукания въздух. Когато зоната на изгаряне на горивото достигне решетката и процесът на агломерация приключи, се получава запечена синтерована торта, която се натрошава на трошен камък и пясък.
Производителността на машината за синтероване зависи от скоростта на синтероване на суровината
de h е височината на синтерования слой заряд, mm; t е продължителността на синтероване, т.е. времето, необходимо за преместване на зоната на горене от повърхността на слоя до решетката, мин.
За различни видове суровини и състави на шихтата скоростта на вертикално синтероване е 5,10 mm/min или повече. Например, заряден слой от 200 mm се синтерува за 20,40 минути.
В промишлени условия, при производството на аглопорит от глинести скали, сместа се приготвя по следния начин. Глинени суровини, натрошени въглища (размер не повече от 5 mm), както и добавки (които ще бъдат разгледани по-долу) се смесват в определена пропорция. Масова част на въглищатае по правило 7,12%.
Ако глинената суровина е суха, тогава към смесителя за глина се подава вода. Смесената смес трябва да има рохкава структура на бучки. В специални машини - гранулатори (например в барабанен гранулатор, който работи на принципа на закръгляване на буци във въртящ се барабан), шихтата се гранулира.
Приготвената смес се синтерова на машина за синтероване (8.16), която представлява непрекъснато движещ се конвейер от палетни колички с решетка от топлоустойчива стомана в основата и бордове от двете страни. Горният клон на конвейера се движи по релсите над вакуумните камери.
Сместа се нарежда върху решетката на пласт 200 . 300 mm и се запалва, преминавайки под огнището, където поради изгарянето на подаденото там течно или газообразно гориво се създава температура от около 1000 ° C. По-нататък, движейки се над вакуумните камери, зарядът се синтерува поради засмукване на въздух. Изпечена торта излиза от машината.
Кейкът, като правило, е разнороден: вътре синтероването е завършено, кейкът е в тъмно оцветена фрактура (редукционната среда определя прехода на железните оксиди в оксид и това допринася за по-добро синтероване), а на повърхността (излишен въздух, окислителна среда, по-ниска температура на изпичане) се образува така нареченият недоизгорял кафяво-червеникав цвят с намалена якост и издръжливост. Следователно, първата операция след синтероване на шихтата върху решетката за синтероване е отделянето на подгорялото. Кейкът се раздробява на парчета със специално устройство - короразбивач (вал с рядко монтирани бъркалки), парчетата падат върху решетката, докато слабо синтерованите частици се раздробяват и се връщат в технологичния процес като добавка към суровината, което подобрява газопропускливостта и синтероването на шихтата.
Като добавки, които увеличават скоростта на синтероване на глинатасуровини и следователно увеличаване на производителността на агломерационните машини, както и подобряване на качеството на аглопорита, използване на дървени стърготини, лигнин (отпадъци от хидролиза на дървесина), пепел и други промишлени отпадъци.
След отделяне на горната част (връщане) аглопоритът се охлажда до температура 80,120°C, раздробява се и се сортира на трошен камък и пясък.
Принципна технологична схемапроизводство на аглопоритов трошен камък и пясък. В допълнение към шахтовия охладител, показан на диаграмата, за охлаждане на аглопорит се използват лентови охладители (метален конвейер с перфорирано дъно), охладители с купа (пръстеновиден бункер с две жалузни цилиндрични стени) и барабанни охладители.
При използване на въглищни отпадъци като основна суровина се правят промени в технологичната схема по отношение на подготовката на суровините. Отпадъците от подготовката на въглища се раздробяват чрез раздробяване на два етапа с междинно пресяване, като се получават зърна с размер не повече от 2,5 mm. Глината се добавя под формата на сух компонент (размер - до 3 mm) или глинена каша. Последващите технологични операции са подобни на показаните на диаграмата.
За производството на аглопорит се произвежда комплект основно технологично оборудване с машини за синтероване SMS-117 и CM-961
Необходимите якости на опън на натрошен камък от аглопорит (), определени чрез изстискване в цилиндър, са значително по-ниски, отколкото за експандиран глинен чакъл. Аглопоритът обаче не може да се счита за по-малко издръжлив агрегат от експандираната глина, тъй като въпросът тук е не само в силата, но и във формата на зърната. Както вече беше споменато по-горе, при изпитване в цилиндър се получават не абсолютни, а относителни, значително подценени показатели за якост, като степента на подценяване зависи от формата на зърната на изпитвания пълнител. С еднаква силазърна за изстискване на хлабаво излят остроъгълен аглопоритов натрошен камък в стоманен цилиндър изисква по-малко натоварване, отколкото за експандиран глинен чакъл. Както е установено от С. М. Ицкович, действителната якост на аглопорита в бетона е приблизително 25 . 30 пъти по-високи от показателите за якост при стандартно изпитване в цилиндър, което се взема предвид в GOST 9757-83 при установяване на степента на якост на аглопоритов трошен камък въз основа на резултатите от стандартния му тест.
Якостта на керамичния материал, запълващ междупоровото пространство на аглопорит и експандирана глина (разтопена маса, състояща се от стъкловидна фаза с кристални включвания), е приблизително еднаква. Следователно, при еднаква плътност на зърното, силата на аглопорита и експандираната глина в бетона е близка. За приблизителна оценка на якостта на аглопорита може да се използва формула (8.1), според която, например, при плътност на зърното от 1,2 g / cm3, якостта на опън е около 20 MPa, при плътност от 1,4 g / cm3, около 30 MPa, при 1,6 g / cm3, около 40 MPa и т.н.
Характеристика на аглопорита, както и на много други порести агрегати, е, че с намаляване на размера на фракцията на аглопорит натрошен камък или пясък, обемната му плътност се увеличава. Това се обяснява по следния начин. В аглопорита има пори с различни размери: от най-малките до 3 mm или повече. При раздробяване на аглопорит, разрушаването настъпва преди всичко по протежение на по-големи пори, следователно, колкото по-фини са фракциите, толкова по-ниска е порьозността на зърната, толкова по-голяма е тяхната плътност и здравина.
Минският аглопорит от различни фракции има следната насипна плътност: натрошен камък от фракция 20. 40 mm - 500. 600 kg / m3; фракции 10,20 мм -600. 700 kg/m3; фракции 5. 10 mm -700. 800 kg/m3; пясък до 5 mm - до 1000 kg / m3.
Порьозността на зърната от аглопоритов трошен камъке в диапазона от 40.60%.
За разлика от експандиран глинен чакълаглопоритният натрошен камъксе характеризира с по-голям дял отворени пори (15,20%), запълнени в бетон с вода и циментова паста. Това води до леко увеличаване на консумацията на цимент, но в същото време допринася за укрепването на пълнителя и неговата адхезия към циментовия камък, което благоприятно влияе върху възможността за получаване на високоякостен синтрован бетон.
Аглопоритът се характеризира със сравнително висока еднородност по отношение на обемна плътност и якост, което създава предпоставки за ефективното му използване в бетон. 8.18 показва резултатите от сравняването на хомогенността на аглопоритовия трошен камък и керамитния чакъл на две предприятия. В рамките на един месец бяха направени 100 определяния на обемната плътност на всеки агрегат с еднакъв размер. 70% от резултатите от теста за аглопорит попадат в интервала от ± 5% от средната аритметична стойност, докато само 35% за експандираната глина. Коефициентът на вариация на обемната плътност на аглопорит от различни растения в рамките на партиди не надвишава 1. 2%.
В съответствие с държавния стандарт към аглопорита се налагат редица изисквания за осигуряване на стабилност и издръжливост. Аглопоритният натрошен камък се тества за устойчивост на гниене на sicca, устойчивост на замръзване и др. Наличието на остатъци от неизгоряло гориво е ограничено: загубата на маса по време на калциниране на проба от аглопоритов натрошен камък не трябва да надвишава 3%. За да се ограничи съдържанието на леко изгорен ерен в аглопоритов натрошен камък, се планира да се тества в разтвор на атриев сулфат с допустима загуба на тегло след три цикъла на насищане на сушене не повече от 5%.
За аглопоритния пясък съставът на зърната се нормализира. Допуска се загуба на тегло на пробата по време на калциниране на пясък до 5%. 0 8.2.4. Аглопорит чакъл. В допълнение към описаната технологияпроизводството на аглопорит натрошен камък и пясък е разработена технология (М. П. Елинзон, С. Г. Василков и др.) и усвоена от индустрията, което позволява получаването на аглопорит под формата на чакъл.
Основната суровина за получаване на такъв аглопорит е пепелта от топлоелектрически централи, съдържаща 4,15% горивни остатъци.
За разлика от описаната по-горе технология, в този случай те се стремят да получат смес под формата на отделни топки от предимно една фракция (10,20 mm), за което се използват пластинчати гранулатори (8.19 и 8.20). Състав на заряда: 85,90% пепел и 10,15% глинеста скала. Глинената скала се въвежда в пепелта под формата на водна суспензия - шликер. Осигурява кохерентност на шихтата, улеснява гранулирането и увеличава здравината на суровите гранули (за да не се разпадат при транспортиране и полагане преди синтероване).
Върху решетката на машината за синтероване първо се полага слой готов агломерационен чакъл - легло (за защита на метала на машината от високи температури), след това сурови гранули със слой 200,250 mm. В секционно огнище с по-голяма дължина, отколкото в машини за синтероване на шихта в натрошен камък и пясък, се изгаря газообразно гориво. Когато горещите газове се засмукват отгоре надолу, суровите гранули се изсушават, запалват и синтероват. Едрозърнестият заряд се характеризира с висока газопропускливост, следователно, дори при малък вакуум във вакуумни камери, обемът на газовете, засмукани през заряда, е значителен. В същото време вътре в синтерованите гранули се създава редуцираща среда, която насърчава топенето и образуването на синтерована фино пореста маса, а измитата с въздух повърхност на гранулите не се топи поради наличието на окислителна среда, така че гранулите не се синтероват една към друга. На машината за синтероване не се образува непрекъсната торта, както обикновено, а относително свободен слой,разпада се по време на раздробяване на отделни много здрави порести гранули със заоблена форма, наподобяващи експандирана глина.
Обемната плътност на аглопоритния чакъл е 550 . 800 kg/m3, якост на натиск в цилиндъра—1,2. 4,5 MPa.