Способ получения вяжущего из высококальциевой золы-уноса

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С ОЦИ АЛ И СТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 04 В 7/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4859301/33 (22) 20.08.91 (46) 30.05.93. Бюл, М 20 (71) Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова (72) В.М.Уфимцев, И,К.Доманская, Б.Л,Вишня и А.А.Безверхий (56) Савинкина М.А., Логвиненко А.Т. Золы

Канско-Ачинских бурых углей, Новосибирск, Наука, СО, 1979, с. 97 — 102 и с. 134.,Изобретение относится к производству строительных материалов,,в частности к получению вяжущих из высококальциевых зол-уноса, образующихся при сжигании минерального топлива: сланцев, бурых уг:лей И 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 иэмельчение золы, золу предваритель. но увлажняют водой, гранулируют и сушат до остаточной влажности не более 5%.

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

„„Я2„„1818313 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО ИЗ

ВЫСОКОКАЛЬЦИЕВОЙ ЗОЛЬ(-УНОСА (57) 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 измельнают. 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. 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 гра- О© нулировании. 3а счет влаги, поступившей Eh) при грануляции, в гранулах происходит гид-, ратация зерен СаО свободный. При этом САЪ и роисходит увеличение их объема, что создает внутри зольной глобулы распирающее усилие и растрескивание стеклооболочки, облегчающее ее разрушение при помоле.

Таким образом, в процессе помола гранулы эолы способны к более высокому и быстрому диспергированию, чем исходная золаунос до грануляции. Более тонкий помол. золы способствует разрушению оставшихся гидратных и остеклованных пленок на час1818313 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 эатворении 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 вяжу. щего водой, что обеспечивает удлинение сроков схватывания.

Прочность полученного вяжущего иэ 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.

Пример. B качестве исходного материала взята высококальциевая зола-унос от сжигания березовского угля состава, мас.%:

7,1 п.п.п.; 31,2 Si0z; 7,5 АЬОз; 10,5 FezOg; 6,1

MgO; 2,6 ЯОз; 33,1 СаО; в т,ч. 11,5 свободного оксида СаО св..

Удельная плотность золы — 3100 см /r.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Золу-унос увлажняют 15-20% воды от веса золы, гранулируют на тарельчатом грануляторе. Полученные гранулы сушат в су шильном 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 эолы-уноса . сравнивалась на вяжущие свойства по ГОСТ

310.1-76 "Цемент". Методы испытаний с размолотыми пробами: — проба эолы-уноса молотая в шаровой мельнице (и рототип) — проба золы-уноса, предварительно увлажненная водой, гранулированная и высушенная, а затем молотая в шаровой мельнице (по предлагаемому способу); — проба эолы-уноса, молотая в планетарной центробежной мельнице-(прототип); — проба золы-уноса, предварительноувлажненная водой, гранулированная и высу10

20 цоъ

Это же явление (гидратация СаО сво45 бодной при увла>кнении золы водой для гра50 ских преимуществ:

35 шенная, 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 эолы-уноса не обеспечивает нормальных сроков схватывания (начало схватывания не раньше 28 мин, конец — не позднее 6 ч) зольного вяжущего и не гарантирует равномерного изменения объема образцов на его основе даже в случае длительного размола и применения ПЦМ взамен шаровой мельницы; — в предлагаемом способе при получении зольного вяжущего из молотой гранулированной золы достигается равномерность изменения обьема, удлинения сроков схватывания, максимальная прочность образ— несмотря на использование в опытах невентилируемых и бессепараторных мельниц типа лабораторных, которые не эффективны, т,к. не обеспечивают дальнейшее увеличение дисперсности золы из-за слипания частиц золы и налипания их на мелющие тела и бронефутеровку мельницы, предварительно гранулированная зола-унос по сравнению с исходной золой-уносом раэмалывается до больших значений удел ьной поверхности в меньшие сроки помола.

Быстрота и высокая дисперсность размола зольных гранул без применения сепаратора и вентиляции мельницы. объясняются внутренний частичной гидратацией зерен извести (СаО св) в гранулах за счет влаги, поступившей при грануляции. При этом происходит увеличение их обьема, что создает внутри эольной глобулы распирающее усилие и растрескивание стеклооболочки, облегчающее ее разрушение при помоле нуляции) при затворении водой зольного вяжущего снижает потребление влаги на гидратацию извести, что, в конечном счете, предотвращает форсирование схватывания зольного теста из-за снижения его влагосодержания, имеющее место в случае с золойуносом, что и обеспечивает нормализацию сроков схватывания.

Использование заявленного изобретения обеспечивает по сравнению с прототипом получение следующих технико-экономиче— предотвращение неравномерности изменения объема вяжущего и ри твердении и связанных с этим деструкт IRHblx явлений

1818313

Вяж ие свойства

Вид-золы и Ьборудования для помола золы

Продолжительность помола мин

Удельн ая поверхность, % см2/г

Н Г*+*

РИО*** прочность на сжатие. МПа

CPOKN CX8BTbl88"" ния, мин.

28 сут.

7 сут начало. конец зола-унос, немолотая

1,7

5.4

30 л

3100 29

4500 32 зола-унос*, молотая в шаровой мель"-;ице /и рототип/

2.0

7,7

8,1

2,3

4400 33

7050 . 32

24 предварительно гранулиров.золаунос, молотая в шаровой мельнице

10,2

6,0

60

10,6

5,9

7200

55

33

10,5

6,1

7500

10 предварительно гранулиров.золаунос, молотая в

ПЦМ

6,0

11,3

33

7900

15

2,4

2,7

2,6

6700

7,9

8,2

8,5

20.

18

31

31

14

14 зола-унос, молотая в ПЦМ

/и ототип/. * — помол осуществляли при соотнЬшении зола: шары, равном 1:5;

** ПЦМ вЂ” планетарная центробежная мельница;

*** "Н Г" — нормальная густота зольного теста;

**** "РИО" — результаты на испытание зольных лепешек на равномерность изменения объема;

"+" — испытание выдержано;

"-" — испытание не выдержано.

Составитель А.Калюжная

Техред М.Моргентал Корректор Л.Пилипенко

Редактор

Заказ 1924 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 (трещинообразование) в поздние сроки эксплуатации изделия; — удлинение сроков схватывания вяжущегр; — повышение прочности вяжущего; — снижение энергозатрат на помол предварительно гранулированной золы при одновременном повышении производительности помольного оборудования; — облегчение и улучшение условий работы при переработке предварительно гранулированной золы: складирование, транспортирование, дозирование гранул золы не сопровождается пылением и воэможно при использовании простейших устройств, сблокированных в технологические линии с минимальным количеством технологического оборудования..

5 Формула изобретения

Способ получения вяжущего иэ высококальциевой эолы-уноса, включающий иэмельчение золы, отл ич а ю щи и с я тем, что, с целью предотвращения неравномер10 ности изменения объема вяжущего при твердении и удлинения сроков схватывания, золу предварительно увлажняют водой. гранулируют и сушат до остаточной влажности не;более 5 .