3. Сировинні матеріали для виробництва гіпсових в’яжучих

К гипсовым вяжущим относятся материалы, состоящие из двуводного, полуводного и безводного сульфата кальция.

Основным сырьем для производства гипсовых вяжущих являются природный гипсовый камень, ангидрит, отходы химической промышленности, содержащие двуводный или безводный CaSO₄.

В природном гипсе кроме двугидрата присутствуют примеси глины, песка, известняка, которые снижают качество строительного гипса, а особенно медицинского и формовочного.

Природный гипсовый камень широко распространен в природе, ангидрит встречается реже. Ангидрит в естественных условиях часто гидратируется и переходит в CaSO₄^.2H₂0.

Из отходов используются:

• фосфогипс – отходы сернокислотной переработки фосфоритов и апатитов, содержит до 96% CaSO₄^.2H₂0 с примесями фосфатов, фторидов, кремнезема, получают в виде шлама;

• фторогипс – образуется при получении криолита Na₃AlF₆, содержит 80-85% CaSO₄^.2H₂0;

• борогипс – образуется при переработке борсодержащего сырья, содержит до 76% CaSO₄^.2H₂0, представляет собой пастообразную массу с вложностью 43-45%;

• титаногипс – состоит из нерастворимого ангидрита и двуводного гипса с примесью диоксида титана.

3. Будівельний гіпс, основні способи його виробництва.

Строительным гипсом называют воздушное вяжущее, состоящее преимущественно из β-полугидрата.

Производство гипсового вяжущего включает операции дробления, помола и обжига гипсового камня (иногда обжиг может предшествовать помолу). Дробление ведут в щековых, конусных или молотковых дробилках, помол – в различных мельницах.

Необходимо отметить, что часто предварительный помол гипсового камня затруднен из-за его природной вязкости и влажности, поэтому необходима сушка примерно до 1%-го содержания влаги.

Обжиг гипсового камня осуществляется главным образом в гипсоварочных котлах , а также во вращающихся печах (сушильных барабанах).

Получение гипсового вяжущего в гипсоварочном котле

Гипсоварочный котел представляет собой вертикальный стальной цилиндр со сферическим днищем. Котел имеет четыре внутренние жаровые трубы, расположенные горизонтально в два ряда одна над другой. Трубы служат газоходами для топочных газов и способствуют более равномерному нагреву гипса.

Котел обмурован кирпичной кладкой, нижняя часть которой образует топку, а верхняя – систему газоходов. Топочные газы обогревают сначала днище котла (днище одновременно является сводом топки). Затем газы направляются через систему газоходов в жаровые трубы. Отработанные газы удаляются через дымовую трубу. Гипсовый порошок загружается сверху через загрузочное устройство и постоянно перемешивается специальными перемешивающими устройствами.

Продолжительность цикла варки в котле примерно 1,5-2 часа.

При варке наблюдается «кипение» гипсового порошка:

1 – при 140-150⁰С – образование полугидрата;

2 – при 170-190⁰С – обезвоживание полугидрата.

При этом удаляются пары воды и происходит осадка материала (вторая осадка менее интенсивна).

Преимущества гипсоварочных котлов

1. В гипсоварочных котлах получают гипс высокого качества (преимущественно β-модификация).

2. Для дегидратации применяют тонкоизмельченный гипсовый камень, непрерывно перемешиваемый водяным паром и мешалками, что повышает однородность продукта.

3. Материал не загрязняется топочными газами.

Недостатки гипсоварочных котлов

1. Периодичность работы.

2. Быстрое изнашивание днища.

3. Трудности в улавливании гипсовой пыли, уносимой парами.