Производство высокообжиговых гипсовых вяжущих

Производство высокопрочного (технического) гипса

Технологическая схема производства высокопрочного гипса представлена на рис.. Для получения гипса повышенной прочности, состоящего в основном из α-полугидрата (CaSO₄∙0,5H₂O), необходимо создать такие условия, чтобы кристаллизационная вода удалялась из двуводного гипса в капельно-жидком состоянии. Это достигается обезвоживанием гипсового камня либо в герметических аппаратах в среде насыщенного водяного пара под давлением выше атмосферного, либо кипячением в водных растворах некоторых солей, температура кипения которых не ниже температуры дегидратации гипсового камня.

Гипсовый камень

↓

Дробление (щековая и молотковая дробилки)

↓

Помол, совмещённый с сушкой (шахтная мельница)

↓

Тепловая обработка при повышенном давлении водяного пара (самозапаривание)

↓

Сушка при атмосферном давлении в самозапарнике

↓

Помол (шаровая мельница)

↓

Высокопрочный гипс

Рис.. Технологическая схема производства высокопрочного гипса

Распространение получило производство высокопрочного гипса способом «самозапаривания», предусматривающем создание избыточного давления за сёт испарения из гипсового камня гидратной воды. Дроблёный гипсовый камень загружают в герметически закрываемый вращающийся «самозапарник», куда подают топочные газы с температурой около 600 ^ОС. Проходя по находящимся по аппаратам трубам, газы нагревают материал. Дегидратация гипса протекает в паровой среде при повышенном давлении 0,23 МПа в течение 5…5,5 часов. Излишки пара периодически сбрасываются. После запаривания материал сушат в этом же аппарате, снижая для этого давление в течение 1,5 часов до 0, 13 МПа, а затем до атмосферного. общая продолжительность цикла составляет 12…24 ч. Полученный материал тонко измельчают в мельницах. Невысокая производительность и длительность технологического цикла обусловливают достаточно высокую стоимость высокопрочного гипса.

Относительно низкая температура дегидратации двуводного гипса позволяет получать высокопрочный гипс и при атмосферном давлении – кипячением дроблёного гипсового камня в растворах солей (CaCl₂, MgCl₂, MgSO₄, Na₂CO₃ и др.),температура кипения которых превышает температуру дегидратации гипса. Длительность варки зависит от вида раствора и его концентрации – 45…90 мин. Полученный таким образом полуводный гипс, состоящий в основном из α-полугидрата, отцеживают или отделяют от жидкой среды центрифугированием, промывают до полного удаления солей, сушат при 70…80 ^ОС и размалывают в попрошок. Такая техногогия позволяет получить продукт высокого качества и сократить длительность производственного цикла, однако необходимость отделения гипса от солевого раствора и сушки усложняет производственный процесс.

К высокообжиговым гипсовым вяжущим относят ангидритовое вяжущее и высокообжиговый гипс (эстрих-гипс). Технологическая схема их производства достаточно проста (рис.). Сырьём может служить как природный двуводный гипс, так и ангидрит. Отличие в технологии ангидритового вяжущего и эстрих-гипса состоит в температуре обжига: ангидритовое вяжущее получают при температурах 600…750 ^ОС, а высокообжиговый гипс - при температурах 800…1000 ^ОС.

Гипсовый камень или ангидрит

↓

Дробление (щековая и молотковая дробилки)

↓

Обжиг (шахтная или вращающаяся печь)

↓

Помол (шаровая мельница)

↓

Высокообжиговые гипсовые вяжущие

Рис.. Технологическая схема производства высокообжтговых

гипсовых вяжущих

Кроме того, ангидритовое вяжущее измельчают вместе с добавками-катализаторами, а эстрих-гипс во введении таких добавок не нуждается. Эти два отличия связаны между собой. Ангидритовое вяжущее состоит в основном из нерастворимого ангидрита - безводного CaSO₄, который сакм по себе даде в тонкоизмельчённом виде в реакцию с водой не вступает и, следовательно, не твердеет («мёртвообожжённый гипс»). Его «оживляют» введением катализаторов, которые увеличивают растворимость безводного CaSO₄ и создают условия для его гидратации и кристаллизации из раствора двуводного гипса. Такими катализаторами являются известь, различные сульфаты, обожжённый доломит, основной гранулированный шлак и др. Наиболее распространённый катализатор – известь. Эти добавки вводят в ангидритовое вяжущее при помоле в количестве 1…8 %.

При температуре тепловой обработки высокообжигового гипса (800…1000 ^ОС) происходит частичное разложение сульфата кальция с образованием некоторого количества извести (СаО) 3…5 %, которая и играет роль катализатора.

Дата добавления: 2014-11-29