Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Элинзон, М. П. Производство искусственных заполнителей

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
10.61 Mб
Скачать

 

Т а б л и ц а

23. Лабораторный контроль производства аглопорита

 

Материал

Место отбора

пробы

Вид испытания

Частота отбора

Методика испытания

пробы

и аппаратура

 

 

 

 

Склады сырья

Исходное

гли-

Транспортный

Влажность

нистое сырье

 

агрегат,

питающий

 

 

 

установку на вхо­

 

 

 

де в

приемный

 

 

 

бункер

 

 

Зола ТЭС, гли-

То же

 

Влажность

нистая порода

уг-

 

 

Теплотворная

леобогащения

 

 

 

способность

Уголь

Склад топлива

То же

Один раз в сутки

То же

»

Высушивание до постоянкой массы при температуре 105—110°С

То же Для зол — определе-

ние зольности; для шахтных пород — определе­ ние зольности и содер­ жания летучих (ускорен­ ный способ)

Один

раз для

Определение

золь-

каждой

партии

ности и содержания ле-

при

отсутствии

тучих (ускоренный

спо-

паспорта

соб)

 

Исходные материалы — порода углеобогащения, камневидная гли­ нистая порода, уголь

 

Отделение приготовления шихты

После

дробилки

Предельная

Один раз в сме-

перед

смеситель-

крупность, зернону

ным агрегатом

вой состав

 

Рассев на ситах с диаметрами отверстий 2,5; 5 и 10 мм

Жидкие добавки

Шихта

 

Из емкости

Плотность

 

 

Четыре раза в

 

 

 

 

 

 

смену

Для материалов,

Влажность

 

Два раза в сме-

не

подвергающих-

Объемная

 

на-

ну

ся

грануляции,—

 

То же

после

смеситель-

сыпная масса

 

ного агрегата, для

Содержание

ус-

 

других

— после

 

гранулятора

ловного топлива в

 

 

 

 

шихте 1

состав

»

 

 

 

Зерновой

 

 

 

(для шихты, по-

 

 

 

 

лученной

грану­

 

 

 

 

ляцией)

 

 

 

Ареометр или пикнометр

Высушивание до постоянной массы при температуре 105—110° С

Взвешивание 1 л шихты

Определение зольности и содержания летучих (ускоренный способ)

Рассев на ситах с диаметром отверстий 5, 10 и 15 мм

Готовая продукция

Аглопоритовый

До поступления

Зерновой

состав

щебень, гравий и

на грохот

 

 

песок

 

 

 

 

То же

Объемная

на­

 

 

сыпная масса щеб­

 

 

ня (гравия) и пес­

 

 

ка по фракциям и

 

 

смеси

агло-

 

 

Прочность

 

 

поритового

щебня

 

 

(гравия)

 

Четыре пробы в смену; испытание один раз в смену средней пробы

То же

»

По ГОСТ 9758—68

То же

»

аглопорита Производство .III Глава

производства контроль Технологический .6

 

Т а б л и ц а 24. Цеховой

контроль производства

аглопорита

Агрегат

Проверяемый параметр

Частота проверки

Методика проверки

и инструмент

Ящичный питатель

Дозаторы всех типов

Дробилки всех типов Шихтосмесители

Грануляторы

Высота подъема шибера

Постоянное и достаточ­ ное заполнение отсеков, отсутствие зависаний и забивания щелей

Правильность установ­ ки ножей и других дози­ рующих органов

Ширина выходной ще­

ли Зазор между лопастя­

ми и корытом, правиль­ ность установки и со­ стояние лопастей

Нормальное поступле­ ние воды и жидких до­ бавок из всех отверстий перфорированных труб

Состояние и правиль­ ность установки лопа­ стей и ножей

Угол наклона

Один раз в сутки

Систематически, но не реже чем через каждые

2 ч

Один раз в сутки

/~

1Один раз в неделю Один раз в смену Один раз в неделю

Систематически в про­ цессе работы

Один раз в неделю

То же

Масштабная линейка

Визуально

Измерение доз (мер­ ной емкостью) в единицу времени

Замер

Осмотр Масштабная линейка

ивизуально

Визуально

Визуально

Угломер

аглопорита Производство .III Глава

 

 

 

Продолжение табл. 24

Агрегат

Проверяемый параметр

Частота проверки

Методика проверки

и инструмент

Ленточные агломера­ ционные машины

Размер

отверстий

в

Один

раз в неделю

перфорированных плитах

 

 

 

и их состояние (для дыр­

 

 

 

чатых вальцов)

 

 

 

 

 

Высота

спекаемого

Два раза в смену

 

слоя

 

 

 

 

 

 

Температура

сушки,

Не

реже чем

через

подогрева и зажигания

 

каждые 2 ч

 

Температура

отходя­

Два раза в смену

щих газов в пылеосади­

 

 

 

тельной камере

 

 

 

 

Разрежение

в вакуум-

Не

реже чем

через

камерах

 

 

 

каждые 2 ч

 

Скорость

 

движения

Периодически

 

палет

 

 

 

 

 

 

Производительность

и

Один раз в смену

выход возврата

 

 

 

 

Расход газа или жид­

При сдаче смены

 

кого топлива

 

 

 

 

 

Масштабная линейка и визуально

Масштабная линейка

Термопары с само­ пишущим электронным потенциометром

То же

Тягомеры или U-образ- ные манометры

Секундомер

Мерная емкость в 20— 30 л

Счетчик

производства контроль Технологический .6

 

 

 

Продолжение табл. 24

-sj

Агрегат

Проверяемый параметр

Частота проверки

Методика проверки и

 

инструмент

 

Ленточные агломера­ ционные машины

Температура

жидкого

Через каждые 2 ч

топлива

 

 

Температура

и состоя­

Не реже чем через

ние бруса — аглопорита

каждые 2 ч

или массы аглопоритово-

 

го гравия

Агломерационные ма­

Высота

спекаемого

При каждом спекании

шины

периодического

слоя шихты, температу­

 

действия

 

ра зажигания и отходя­

 

 

 

щих, газов, разрежение в

 

 

 

периоды

зажигания и

 

 

 

спекания

 

 

Технический термометр

Термопара с милли­ вольтметром

То же, что и для ма­ шин непрерывного дей­ ствия

Расход газа или жид­

При сдаче смены

То же

кого топлива

 

 

Температура жидкого

Через каждые 2 ч

»

топлива

 

 

аглопорита Производство .III Глава

7. Основные свойства аглопорита

175

добавок, шихты и готовой продукции и цеховой контроль технологических режимов по отдельным переделам производства.

Периодичность и место отбора проб, вид определений при лабораторном контроле производства аглопорита приведены в табл. 23, а при цеховом контроле — в табл .24.

7. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА АГЛОПОРИТА

Свойства аглопоритового щебня

Аглопоритовый щебень (зерна неправильной формы с открытыми порами на их поверхности) представляет собой пористую стекловидную массу (показатель пре­ ломления 1,576), в состав которой входят кристаллы ис­ ходного сырья и новообразованные тонкоигольчатые кри­ сталлы муллита, включения магнетита, значительное ко­ личество кварца, часто с оплавленными поверхностями, а также новообразования типа анортита. Поры в основ­ ном круглые, иногда удлиненные или неправильной фор­ мы, что связано с особенностями их образования (вслед­ ствие удаления свободной и химически связанной воды, выгорания горючей части, частичного вспучивания рас­ плава, контактного спекания и образования межзерновой пустотиости и прососа воздуха сквозь размягченную мас­ су). Размер открытых пор не превышает 2 мм, а закры­ тых, как правило правильной формы,— до 0,5 мм.

Ниже приведены

средние

показатели

 

основных

свойств аглопоритового щебня,

выпускаемого

отечест­

венными заводами.

 

 

 

 

Плотность...............................................

 

2,45—2,55 г/см3

Объемная

насыпная масса фракции:

 

 

 

20—40

м м ....................................

 

450—570 кг/м3

 

5—10

»

 

460—860

»

 

Средняя объемнаянасыпная масса .

676 кг/м3

 

 

Объемная

масса зерен

(вкуске) . .

1,32 т/м3

 

 

Прочность при сдавливании в ци­

 

 

линдре

................................................

 

1,22 МПа

 

 

 

 

 

(по ГОСТ 11991-66

 

 

 

0,4—1,2 МПа)

 

Водопоглощение.................................

 

18—30%

(по

ГОСТ

Потеря массы при прокаливании . .

0,5—1%

 

 

 

11991—66

не

более

3%)

176

Глава III. Производство аглопорита

 

Аглопорит характеризуется сравнительно большой

морозостойкостью. Так, после 100 циклов попеременного

замораживания и оттаивания он теряет от 6

до 16% мас­

сы, а после 15 циклов — от 1 до 2%

(по ГОСТ

11991 —

66 — не более 1 0 %).

 

аглопорита, в

за ­

Коэффициент

теплопроводности

висимости от

его

зернового состава,

от

0 ,1 2

до

0,26 Вт/(м-°С), что отвечает требованиям СНиП.

 

На аглопоритовом

щебне получают легкие

бетоны

марок 50—400 и больше с объемной

массой соответст­

венно от 900—1000 до 1800 кг/м3 при расходе цемента, не превышающем требований норм (от 200—220 до 400— 450 кг/м3 для марок соответственно от 75 до 300).

Аглопоритобетон характеризуется следующими свой­ ствами: водопоглощение — до 2 0 % по массе; коэффици­ ент размягчения — 0,8—0,95; модуль упругости — 6000— 13 000 МПа. Значения коэффициентов теплопроводности аглопоритобетона при объемной массе от 10 0 0 до 1400 кг/м3 колеблются от 0,3—0,5 Вт/(м-°С) в сухом со­ стоянии до 0,4—0,65 Вт/(м-°С) в увлажненном состоя­ нии, что соответствует нормам СНиП.

Особенно эффективен аглопорит для конструктивно­ го бетона, так как большинство его разновидностей поз­ воляют получать бетоны марки 300 и более.

Свойства аглопоритового гравия из золы ТЭС

В зависимости от вида угля и условий его сжигания, химического и минералогического состава его неоргани­ ческой части и режима термической обработки сырцовых зольных гранул аглопоритовый гравий характеризуется объемной насыпной массой от 500 до 800 кг/м3 и прочно­ стью в цилиндре от 1,5 до 3,5 МПа.

Некоторые физико-механические свойства аглопори­ тового гравия из золы ТЭС и легких бетонов на его ос­ нове приведены ниже:

Плотность..........................................................

 

2,29—2,56 г/см3

Объемная насыпная масса:

 

 

фракции

10—20 м м ..................................

510—790

кг/м3

»

5—10 » ..................................

490—750

>

7. Основные свойства аглопорита

177

Объемная масса зерен (в куске):

фракции

10—20 м м

..................................

 

0,99—1,51

г/см’

 

»

 

5—10

» ...................................

 

 

1,01—1,35

»

Объем межзерновых пустот:

 

 

 

фракции

10—20 мм .

........................

40,6—48%

 

 

»

 

5—10

» ...................................

 

 

42,8—44,5%

Пористость зерен:

 

 

 

 

 

фракции 10—20 м м ..................................

 

 

36,5—59,3%

 

»

 

5—10

» ...................................

 

 

44,5—58,5%

Водопоглощение:

 

 

 

 

 

за

 

фракции

10—20 ....................м м

12,6—25%

 

»

 

1 »

 

»

5— ....................10

»

19,5—36,7%

»

48 »

 

»

10—20 ....................

»

15,6—33%

 

»

48 »

 

»

5—10 ....................

»

22,8—43,8%

Прочность при сдавливании в цилиндре:

 

 

фракции

10—20 м м .................................

 

 

1,26—3,35 МПа

 

»

 

5—10

» ...................................

 

 

1,4—2,94

»

Потеря массы:

 

 

 

 

 

 

при

прокаливании.................................

 

 

0,16— 1,16%

при

силикатном распадефракции:

 

 

 

 

10—20

м м ...........................................

 

 

 

0,25—2,5%

 

 

 

5—10

» ...........................................

 

 

 

0,9—2,5%

 

при железистом распаде:

 

 

 

 

 

фракции 10—20 ........................м м

 

0,29—2%

 

 

 

»

 

5 -10 .............................

»

 

0,9—4,1%

 

после испытания в растворе ЫагБСЦ .

0,8—2,1%

 

после 15 циклов

М .............................р з

 

2,8—4,5%

 

Коэффициент

 

формы

з е ........................р е н

1,2— 1,4

 

Марка

 

б е т о н а ...............................................

 

 

 

75—400

 

Объемная масса бетона.................................

бетона

Ю50—1800 кг/м’

Расход цемента на 1

м3 ...................

200—400 кг

Аглопоритовый гравий из золы ТЭС по сравнению с керамзитовым гравием и аглопоритовым щебнем, т. е. искусственными заполнителями, технология и свойства которых проверены практикой производства и примене­ ния, имеет некоторые особенности.

Прочность (при испытании в цилиндре) аглопоритового гравия в несколько раз превышает предусмотрен­ ную стандартом на аглопоритовый щебень, но меньше, чем прочность керамзитового гравия тех же марок по объемной насыпной массе. Последнее подтверждается также сравнением прочности при сжатии отдельных зе­ рен аглопоритового и керамзитового гравия (табл. 25).

12—252

178Глава III. Производство аглопорита

Та б л и ц а 25. Показатели физико-механических свойств отдельных зерен гравиеподобных заполнителей

Показатели

 

Аглопоритовы#

гравий

 

 

Керамзитовый

 

 

 

 

 

 

гравий

 

 

 

 

 

 

 

|

бескудниковский

иркутский

черепетский

троицкий

фрунзенский

воркутинский

ленинградский

батракский

Предел

проч­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ности при сжатии,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МПа:

 

 

4,6

 

 

3,7

3,2

10.1

9,3

4,7

целых зерен

4,6

4,5

со

снятой по­

4,7

4,5

4,5

3,9

3,0

7,0

4,8

2,5

верхностной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Объемная

масса

1280

1610

1450

1540

970

1070

1202

810

зерен, кг/м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и я : 1.

Заполнитель

назван по

месту

нахождения

ТЭС или керамзитового завода.

 

керамзитового

гравия

(в ци­

2. По ГОСТ 9758—68 прочность

линдре) фракции 10—20 мм (МПа):

ленинградского — 5,3, батрак-

ского — 4,1,

бескудниковского— 1,8;

объемная

насыпная

масса

(кг/м3);

ленинградского — 600,

батракского — 656,

бескудниковско­

го — 500.

Меньшая прочность аглопоритового гравия объясняется различной структурой этих заполнителей: у керамзитово­ го гравия она ячеистая, у аглопоритового гравия из зо­ лы — зернистая. В керамзитовом гравии наблюдаются в основном мелкие закрытые поры округлой формы, в аг- лопори-товом гравии — сообщающиеся между собой до­ вольно крупные поры различной формы чередуются с твердыми зернами, контактно склеенными между собой. На поверхности зерен керамзитового гравия имеется тонкая малопористая остеклованная корка. Поверхность же зерна аглопоритового гравия по пористости мало от­ личается от основной его массы. Остеклованная корка ке­ рамзита, как показали результаты исследований*, ока-

* Выполнены под нашим руководством канд. техи. наук Т. Б. Арбузовой.

7. Основные свойства аглопорита

ITS

зывает влияние на прочность зерна в целом, что доказа­ но сравнением результатов испытания на сжатие целых зерен и зерен со снятым поверхностным слоем. Из дан­ ных табл. 25 следует, что прочность зерен аглопоритового гравия в обоих случаях, т. е. со снятым и без снятого верхнего слоя, оказалась практически одинаковой, тогда как прочность целых зерен керамзитового гравия почти в 2 раза превысила прочность зерен без корки.

Различие в структуре аглопоритового и керамзитово­ го гравия можно объяснить особенностями процесса их порообразования. У аглопоритового гравия поры, как бы­ ло показано, образуются вследствие выгорания органи­ ческих и горючих веществ, испарения воды, контактного спекания и прососа воздуха сквозь пиропластичную массу. Таким образом, в процессе порообразования объ­ ем исходных зерен практически не изменяется. У керам­ зитового же гравия этот процесс происходит главным образом вследствие вспучивания пиропластичного рас­ плава газами, выделяющимися из него в процессе обжи­ га со значительным увеличением первоначального объе­ ма сырцовых гранул.

Результаты исследований дифференциальной порис­ тости указанных заполнителей методом ртутной порометрии подтвердили, что в структуре аглопоритового гравия присутствуют более крупные поры, чем в керам­ зитовом. Для керамзитового гравия максимум приходит-

О

ся на поры радиусом 1500—3500 А, а для аглопоритово­ го гравия— на более крупные поры радиусом более

О)

25 000 А. Средний статистический диаметр пор керамзи-

О

тового гравия составил всего (7—8 ) 103 А, а аглопорито­ вого— (10—11) 103 А.

Однако степень однородности структуры, характери­ зуемая коэффициентом изменчивости, у аглопоритового гравия оказалась выше, чем у керамзитового. Отсюда и большая однородность аглопоритового гравия по объ­ емной массе, что, как известно, связано с особенностями технологии: термическая обработка сырцовых зольных гранул протекает в неподвижном слое, изменения объе­ ма зерен практически не наблюдаются; термическая же обработка сырцовых глинистых гранул в производстве

12*

180

Глава III. Производство аглопорита

керамзита происходит в подвижном слое, зерна подвер­ гаются термической обработке неодинаково, и, естествен­ но, по-разному изменяется их первоначальный объем. Все это приводит к большому разбросу показателей объемной массы зерен керамзитового гравия.

Данные о фазовом составе аглопоритового гравия, полученные при изучении прозрачных и полированных шлифов под микроскопом приведены в табл. 26. Основ­ ными фазовыми составляющими являются аморфизованное глинистое вещество и стекло (60—70%), а также кварц (15—30%).

Т а б л и ц а 26. Фазовый состав аглопоритового гравия, %

Аглопоритовый

гравий

Иркутский

Фрунзенский

Воркутинский

Троицкий

Черепетский

Аморфнзованное глинистое веще­ ство + стекло

Кварц

Полевые шпаты

Муллит

Гематит

Шпинель

 

i

 

 

 

 

66

22

3

5

4

_

71

14

5

3

5

2

68

20

4

3

4

1

65

23

3

5

3

1

62

20

6

5

5

2

Результаты исследования химической стойкости агло­ поритового гравия из золы ТЭС (табл. 27) указывают на его стойкость в кислой среде.

На основе аглопоритового гравия из золы ТЭС были получены легкие бетоны марок 75—100 с объемной мас-

Т а б л и ц а 27. Стойкость аглопоритового гравия в кислотах

 

 

Кислотостойкость — потеря массы,

%

 

по гост

 

через 100 сут

пребывания

 

гравий

 

в H2SOt

в НС1

 

473.1—72

 

 

 

 

 

 

5 н

0,05 н

5 н

0,05 н

Иркутский

98

97,8

99.8

98,8

99.5

Фрунзенский

93

92,2

99.8

95

99.5

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ