1.3.4.1 Технологические процессы при производстве кальциево-сульфатных вяжущих
Из множества способов производства со временем выделились некоторые из них, которые относительно инвестиционных и производственных затрат, а также перерабатываемости различных сырьевых материалов являются наиболее оптимальными. По сравнению с Северной Америкой или Японией оптимизация способов производства в Европе должна быть направлена не на один продукт - гипсокартон, а на несколько основных продуктов, которые разрабатывались и внедрялись практически одновременно и используются равноправно. Такими основными продуктами в Центральной Европе являются:
гипс для машинной штукатурки
гипсокартонные плиты
гипс для растекающейся штукатурки.
Так как к гипсу, сырьевому материалу для этих изделий предъявляются разные требования, то для технического сульфата кальция применяются и различные производственные агрегаты. Ими являются [187]:
вращающаяся печь
колосниковая решетка (полотно)
варочный котёл
автоклав.
На этих установках может перерабатываться как природный гипс, так и УУСДГ-гипс. Природный гипс добывается в каменных карьерах открытым способом и изредка в шахтах закрытым способом. Горная порода дробится и размалывается до такого размера зёрен, который необходим для соответствующего обжигового процесса и, по мере необходимости, гомогенизируются в смесительных силосах.
УУСДГ-гипс получается в виде влажного мелкого продукта с содержанием воды до 10 %. Во вращающейся печи или в автоклаве он может использоваться без предварительной обработки, а для колосникового полотна УУСДГ-гипс необходимо предварительно просушить и гомогенизировать [187]. В дальнейшем будут вкратце пояснены важнейшие способы производства [187, 177].
1.3.4.1.1 Автоклавный способ производства α-полугидрата
При автоклавном способе используется размолотый гипсовый камень (0-200 μм) или УУСДГ-гипс в своём первоначальном состоянии. Обезвоживание происходит примерно при 130 0С и давлении от 2 до 2,5 атмосфер. Узлы автоклава построены для прохода 150 т/день. Рисунок 1.63 показывает технологическую схему непрерывного автоклавного процесса для производства α-полугидрата. При этом процессе получается технически чистый α-полугидрат. α-гипс (из-за способа получения называющийся также «автоклавный гипс») из-за своего большого количества вкраплений (малая потребность в воде) и своей высокой механической прочности особенно хорошо подходит для использования в массах для растекающейся штукатурки и шпаклёвки. С его помощью легко достигается 28-дневная прочность в 50-60 ньютон/мм2. Наряду с непрерывным способом производства применяется также и периодический (прерывистый) метод.
Рисунок 1.63 - Технологическая схема непрерывного автоклавного процесса для производства α-полугидрата [187]
1 - сырьевой гипс, 2 - дозирующие ленточные весы, 3- вращающаяся печь с обжиговой камерой, 4- предварительная мельница, 5 - воздушный сепаратор, 6 - мельница мелкого размола, 7 - электрофильтр (обеспыливание)
Рисунок 1.64 - Производство отделочного (штукатурного) гипса обжигом во вращающейся печи