Способ получения гипса

Способ получения гипса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СССР

Класс 80Ь, 6„ № 63970

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана при СИК СССР г

Ф. Т. Садовский, А. С. Шкляр

Способ получения гипса

Заявлено 11 августа 1942 года в Н ркомстпонматериалов за № 30 (316947) Опубликовано 31 вгуста 1944 года

Известные способы производства вяжущего материала — полуводного гипса — нагреванием в котлах или обжигом в печах дают вяжущее низких механических качеств, обуславливаемых: 1) неоднородностью получаемого продукта (наличие всех трех модификаций гипса— двуводной, полуводной и безводной) и 2) большим количеством воды, необходимым для затворения, приводящим к образованию пустот в отливках из гипса и последующему водопоглощению.

Кроме того при быстром нагревании и испарении гидратной воды кристаллы гипса измельчаются, превращаясь в мельчайшие кристаллы, приближающие гипс к аморфному материалу.

Обжиг гипса во взвешенном состоянии не внес в технологию каких-либо существенных изменений.

Иные явления происходят при дегидратации гипса путем обработки насыщенным паром. Отщепление гидратной воды происходит только под действием тепла. Насыщенный пар под давлением, сообщая гипсу тепло, не дает отщепившейся воде перейти в пар. Кристаллы гипса рекристаллизуются в отщепившейся воде, а не разрушаются. Передача тепла гипсу паром происходит равномерно как по размещению материала в сосуде, так и в его толще. Это обстоятельство приводит к получению в процессе пропаривания мономинерального полуводного гипса и отщепившейся воды. Величина давления при пропаривании оказывает влияние на форму рекристаллизуемых при пропаривании кристаллов гипса. При низком давлении кристаллы бывают короткие, толстые и правильной формы. С повышением давления кристаллы становятся более волокнистыми, длинными и иглообразными. Образуется губкообразная масса длинноволокнистых кристаллов, требующая для доведения ее до пластического состояния большего количества воды при затворении, чем масса из коротких кристаллов, получившихся при пропаривании при низком давления.

Температура перехода гипса из двуводной модификации в полуводную лежит в пределах 107—

170 С (Вант-Гофф), что соответствует температурам насыщенногб пара давлением 0,4 — 8 атм. Скорость дегидратации тем ниже, чем № 63970 по величине кусков и пыли гипса, измельчающегося при пересыпании в сушилке во время длительной сушки; в) унос пыли из сушилки теплоносителем.

3. По способу инж. Передерия ротационная сушилка заменена кснвейерной, сохраняющей перед сушкой пропаренный гипс в открытом бункере с значительным понижением (до 40%) температуры гипса и сушкой при более н изких температурах.

Лвторами предлагается новый способ производства полуводного гипса, обладающего лучшими качествами.

Принцип способа заключается в том, что гипсовый камень подвергается последовательной обработке в одном и том же аппарате (пропарнике) насыщенным водяным паром, затем продувке перегретым паром при более высоком давлении и, наконец, просушке горячим воздухом.

Процесс состоит из следующих стадий:

1. Приготовление щебня гипсового камиля размером 15 — 20 мм.

2. Загрузка щебня в демпфер.

3. Подогревание щебня до 90 С, продолжительность — 0,5 часа.

4. Пропаривание щебня насыщенным паром давлением 1,2 — 1,5 атм. (122,6 — 124 С), продолжительность — 6 — 8 часов.

5. Продувание пропаренного щебня перегретым паром при 160—

165" С, продолжительность — 0,5 часа.

6. Продувание (высушивание) горячим воздухом при 160 †1 С, продолжительность — 2 часа.

7. Разгрузка демпфера.

8. Помол сухого щебня до размера, при котором продукт проходит через сито № 30 (900 отв./см ) без остатка.

Подогревание производится отходящим от другого демпфера воздухом и паром из конденсатных сборников.

Время пропаривания зависит от структуры и плотности гипсового камня-сырья. Основные реакции (отщепление гидратной воды и ниже температура. Практическая низшая температура дегидратации, при которой скорость процесса представляет производственный интерес, 120 — 124 С (давление пара

1,2 — 1,3 атм.). Ниже температуры

107 С полуводный гипс присоединяет воду.

Опытами установлено получение пропариванием полуводного гипса из ангидрита. Следовательно, при обработке гипса паром устраняется вредное влияние включений в гипсе ангидрита.

Второй стадией процесса получения полуводного гипса на основе обработки паром под давлением является удаление отщепившейся воды. Этот процесс осуществляют по-разному:

i . Инж. Якшаров предложил вести процесс пропаривания при высоком давлении, удаляя отщепившуюся воду за счет аккумулированного в гипсе тепла, т. е. получает гипс только пропариван ием.

Получаемые при этом способе невысокие механические прочности гипса объясняются: а) наличием, кроме полуводной модификации, и двуводной, образующейся от охлаждения гипса при испарении воды (резкое парообразование воды, бывшей под давлением, при снятии такового и большое поглощение тепла при парообразовании); б) большой нормальной густотой теста, вызываемой кристаллической структурой гипса, полученного при высоком давлении, которое необходимо в этом способе для аккумуляции тепла в гипсе; в) трудностью размола продукта.

2. Рандель, Дейлей и Макнейль ведут процесс при низком давлении и удаляют отщепившуюся воду в ротационной сушилке. Этот способ дает относительно высокие механические качества гипса (временное . сопротивление сжатию 175 — 445 кг/см.") и нормальную густоту, но имеет следующие недостатки: а) частичное охлаждение гипса при транспортировании от сосуда пропаривания к сушилке; б) неравномерность дегидратации различных

¹ 63970

I. Механическая проч ность

Возраст отливок

Временное сопротивление в кг/смз

Водоi иисовое отношение

1 час 1 сутки 7 суток !

Сжатию

Растяжению

30%: 140 — 170

30% 20--24

200 — 240

28 — 32

300 — 500

40 — 70

На 28-е сутки происходит нарастание прочности иа 20% от 7-суточной.

1Ч. Водопоглощение 13 — 16%

V. Те плон р оводность 0,3 — 0,40 перекристаллизация) протекают в течение 3 — 4 часов, достаточная продолжительность пропаривания

5 — 6 часов, гипс большей плотности потребует. несколько большей продолжительности (6 — 7 часов), Введение перегретого пара производится еще при давлении, перегретый пар поглощает воду, компенсирует затрату тепла на испарение отщепившейся воды и позволяет снизить давление, не только не снижая температуры гипса, но повышая ее. Одновременно при продувании перегретый пар удаляет часть отщепившейся воды.

1I. Нормальная густота 35%, однако при 30% получается текучее, удобное для работы тесто.

111. С р о к и с х в атыва н и я Начало 4 — 6 мин.

Конец 8 — 10

Области применения: гипсожелезобетон — в изделиях и монолитных конструкциях (с защитой арматуры от коррозии), гипсобетон— в изделиях и монолитных конструкциях, отливки конструкций и зданий в подвижной опалубке, стены и перегородочные изделия, полы (с защитой от истирания), теплоизоляция с органическими наполнителями и др.

Преимущества предлагаемого способа получения гипса следующие:

1. Мономинеральность продукта— нет охлаждений в процессе, нетобразования и обезвоживания пыли (гипс при высушивании неподвижен).

Прод ванне горячим воздухом (очищенной от уносов смесью дымовых газов и воздуха) принято

2 часа (из соображений необходи; мости малоин генсивного высушивания, см. выше). Увеличение продолжительности высушивания выше. двух часов может влиять отрицательно — частично обезвоживает полугидрат.

При этом способе используется отходящее тепло конденсата и воздуха.

Гипс, полученный по предлагаемому способу, имеет следующие показатели:

2 Нет уноса пыли

3. Малый расход топлива — потери в среду только в одном аппарате, повторные технологические использования воздуха и конденсата.

4. Нет движущихся механизмов — движение гипса происходит под действием собственного веса.

5. Легкость помола высушенного пропаренного гипса.

6. Малые энерго-и трудоемкость, вследствие компактности, отсутствия транспортировки и тяжелой физической работы.

7. Малые значения первоначальных затрат, простота оборудования, простота и быстрота сооружения заводов.

-Я 63970

Предмет изобретевия

Отв. редактор Д. А. Михайлов

Техн. редактор М. В. Смольякова

Л54042 Подписано к печати 16/IV 1946 г. Тираж 500 экз. Цена 65 к. Зак. 318

Типография Госпланиздата, им. Воровского, г. Калуга

Способ получения гипса по автоклавному методу, о т л и ч а юшийся тем, что гипсовый камень подверга1от последовательной обработке в одном и том же аппарате насышеннь1м водяным паром, затем прбдувке перегретым паром йри более высоком давлении и, наконец, просушке горячим воздухом.