Строительство и архитектура /4. Современные строительные материалы

 

Хільченко О.П., Пянковський Д.В.

Криворізький національний університет, Україна

 

Якість гранул та склад шихти при виготовленні штучних пористих заповнювачів

 

При виготовленні штучних пористих заповнювачів основними показниками при їхньому виробництві є не тільки якість заповнювача, а також і зниження енергоємності їхнього виробництва. Для визначення впливу процесу термообробки з метою визначення мінімальної кількості енерговитрат на процес випалу гранул заповнювача  були проведені дослідження по випалу гранул різних складів шихти із техногенної сировини гірничо-металургійних підприємств Кривого Рогу. Такі дослідження мають важливе|поважне| значення, зважаючи на|внаслідок| специфіку вживаної сировини, вони дають змогу отримати заповнювач із шихти певного складу з низькими енергозатратами, який відрізняється від інших по структурі і формі [1,3].

Дослідженню піддавали гранули заповнювача із різних складів шихти які були отримані в лабораторних, та в промислових умовах по двум режимам термообробки.

Сировинні суміші складалися із різної кількості структурірующих складових і вспучувающей добавки. Склади шихти приведені в табл. 1

Процес термічної обробки сирих окатишів виконувався з метою визначення оптимального сировинного складу, досягнення потрібної міцності готової продукції при одночасному зниженні об’ємної насипної щільності завдяки вспучуванню матеріалу та зниженню енергозатрат.

 

 

 

Таблиця 1

№

Масова частка компонентів у шихту,%

структуруючий компонент

Глинистий компонент

вспучувающа добавка

1

80

2

18

2

70,3

1,7

28

3

60

1

39

 

Процес включає сушку сирих окатишів, їх підігрів до температури вспучування і охолодження продукту [3].

         В цілях покращення процесу сушки сирих гранул і зниження її часу дії практично до звичайного рівня (10-15хв) рекомендується вводити в шихту 1-2%  глинистої складової. Температура «шоку» окатишів при цьому підвищується до 350-430 С відповідно [2].

         Дослідили два режими підігріву окатишів до температури вспучування: повільний(до 45оС/ хв.) і швидкий( до 90о С/хв.). Встановлено, що по першому режиму досягається більша насипна щільність гранул ніж по другому. Відповідно, для виготовлення гранул заповнювача вибраний бистрий підігрів окатишів до температури вспучування.

         Дослідження процесу вспучування матеріалу є ознакою досить низького температурного рівня процесу при досліджуваному складі шихт. Звертає увагу і негативна особливість – низький інтервал температур вспучування складає 22-35оС. Це  впливає на стабільність процесу поризації сировини.

         Значний вплив на ступінь поризації має склад теплоносія який подається в слой гранул. При випалі гранул в звичайному режимі (відношення газ-повітря дорівнює 1:1)не досягається потрібна насипна щільність. Зниження відношення  дозволяє значно покращити показники насипної щільності готової продукції.

         Охолодження продукту займає багато часу, внаслідок зменшення порозності шару. В процесі поризації відбувається розбухання гранул. Внаслідок виникаючих стискуючих зусиль гранули деформуються заповнюючи пустоти. Вище приведені особливості характерні для процесу охолодження вспученої сировини в шарі на конвеєрній машині. При використанні в якості обпалювального агрегату трубчатої обертаючої печі процес охолодження гранул не відрізняється від звичайного процесу охолодження.

Висновок. Виходячи з результатів досліджень найбільш доцільно виготовляти гранули штучного заповнювача з складу який складається з 59% структуруючих складових, 1% глинистих складових і 40 % вспучуваючих добавок. Так як процес термообробки такого складу гранул заповнювача є менш енергоємним(до 6%).

 

Література:

1. Вторичные материальные ресурсы горной металлургии: В 2-х т. Т.2 шлаки, шламы, отходы обогащения железных и марганцевых руд, отходы коксохимической промышленности, железный купорос (образование и использование ): Справочник / В.Г. Барышников, Г.И. Пашков и др. – М.: Экономика, 1986. – 344 с.

2. Шишкин А.А., Хильченко А.П. Технология производства искусственных заполнителей из отходов обогащения Криворожских ГОКов, вскрывших пород и доменных гранулированных шлаков. Будівельні конструкції. Випуск 58. К.:НДБІК. 2003. - С. 282 – 286.

3. Кривенко Е.В., Пушкарьова К.К., Кочевих М.О. Заповнювачі для бетону: Підручник. –К.: ФАДА ЛТД, 2001. – 399 с.