автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Экспресс-оценка технологических свойств глинистого сырья и стабилизация параметров сушильного агента при изготовлении стеновых керамических материалов

уральский ордена трудового красного знамени

политехнический институт имени с. м. кирова

На правах рукописи Экз. Ла

ТОЛКАЧЕВ Валерий Яковлевич

УДК (№(>.762.2

ЭКСПРЕСС-О Ц Е Н К А Т Е X И О Л О Г И Ч ЕС К И X СВОЙСТВ ГЛИНИСТОГО СЫРЬЯ И СТАБИЛИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ СУШИЛЬНОГО АГЕНТА ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ СТЕНОВЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

05.5 7.0—Технология силикатных и тугоплавких 11 е ме га лл ич сск и х материалов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

I

}

Свердловск, 1990

Диссертация подготовлена в Новосибирском ордена Трудового Красного Знамени инжеиерно-строитсльном институте км. [5. В. Куйбышева.

Экспериментальные исследовании проведены в Красноярском филиале ВНИИпрооктасСестцемемт.

Н а у ч н ы и р у к о в о д и г е л ь:

доктор технических неук, профессор Бердов Г. И.

О ф и ц и а л ь н ас они о н е н т ы:

Веду щ е е и р е д 1: р н я т к о: •

ВИНО «ВНИИстром» — п. К-раекопо, Московской обл.

заседании специализированного совета K0o3.14.0G Уральского политех-

Ваш отзыв в двух экземпляра к, скрепленный гербовой печатью, просим направить но адресу: 620002, г. Свердловск, К-2. УГ1И им. С. М. Кирова, Ученому секретарю института.

Учекый секретарь Специализированною

доктор технических наук, нрофессор Перешагни В. И. кандидат технических наук, доцент Батраков И. А.

час. на

иичеекого института им. С. М. Кирова, третий учебный корпуз, ауд. Х-УЛ

совета, к. т. н., доцент

ОНДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальное гт> проблемы. Ускорение согаалъно-акпноглгеяг.уп-рг) развитая страны просматривает увеличение производства строительных материалов. За последние года удельный вас стеновых керамических материалов в'капитальном строительстве вырос и составляет около 60 Производство керамических издали«, в т.ч. кирпича, камней, блоков постоянно возрастает. Одновременно с этим увеличивается и потребление глинистых материалов как основного сырья для их изготовления. " ■

Производство керамических изделий - сложный, многостадийный и энергоемкий технологический процесс, вкшчающий подготовку сырьевых материалов, их затворенпе водой, фэр/ование е термическую обработку для удаления затворигеля и придания изделию камнеподобшх свойств.

■ Качество керамических изделий во многом определяется дооб-жйговкми и обжиговыми свойствами глин. Контроль технологических свойств исходных глинистых материалов и смесей на их основа представляет научный ж практический интерес ¿. Большую актуальность при этой ауле? разработка экспрессчдетоков контроля этих свойств, по результатам которого могут, быть принята меры по корректировке состава кас^, а такке изменении технологических резшгбв.

При сушке керамических изделий стабильность параглетров сушильного агента является загным условием изготовления качествен-есГ; продукции. Существующие метода получения сушильного агента не . удовиэтЕоряЕТ этим требования«. Они трудно поддаются регулирования вследствие особенностей сжигания твердого топлива в слое при ручном обслуживании процесса горения. ■

Поль работы заключается в исследовании свойств дисперсной системы твердое тело-зздкость, в разработке на основе полученных результатов экспресс-методов определения, контроля и прогнозировали; свойств глинистых материалов я ео«®?"""«-

ствования процесса приготовления сушгдьного агента, обеспэчиваю-тце:л стабилизации его ■ параметров и улучшение условий сушки кзра-ьшчаских изделий.- , Автор зашишает:

- катода и результаты, исследований по экспресс-оценке и прогнозированию технологических характеристик глинистых, материалов по теп-лгхгизическЕМ свойствам концентрированных суспензий; / -результаты исследования технологических свойств трехкоьшонентяой система иэ основных глинообразуших минералов с. применением разработанных катодов; .

- результаты исследования технологических параметров н производственного опробования разработанной механлзнрова:шой системы подготовки и схпганкя твердого, топлива, обеспечивавшей стабягиззцизэ 1.арауотров супального агента. :'..'.'•

Научная нпт.'.;зяа полученных результатов" состоит в следуяхцэмг

- установлена взаимосвязь ыеяду' технологическими характеристика!® глин различного минералогического состаза к теплофизическдага свойствами концентрированных суспензий глина-вода и предлогеш метода экспресс-оценки технологических. свойств глияистыг глатериалог;

- предложена тройные диаграмм-» "состав-свойство", позэоляздие определять и прогнозировать технологические свойства изделий из глинистых материалов по содержании в них основных глинообразуэдих минералов; ' .

- цредаожеп метод:интенсификации процесса горения твердого топлива в малых энергетических установках стя. приготовления горячих энергоносителей,.э т.ч. сушильного агента, используемого при сушке стековых кераулческих игтеркадов.

Новизна предложенных научно-технических' резеюш подтверяде-на гыдачей двух авторских- свидетельств на изобретения.

Практическая данность внполненных гсследований состоит в следующем: ■ • '. .-.■;.

... - ..■ $ •"

- разработает и внедрены метода экспресс-оценки и прогнозирования технологических свойств глинистых материалов я изделий из них;

- для ■реализации методов разработал ж изготовлен: прибор, позволяв-ешт2 осуществлять экспресс-анализ свойств глкн и керамических изделий; ' ,

- разработал! способ и система подготовки и сжигания твердого топ-шва в теплогенераторе, позволяющие кнтенсифгцировать процесс горения твердого топлива в малих энергетических установках, стабили-звровать параметры получаемого суштного агента и улучшить условия ведения процесса при производстве керамических стеногкх материалов. ■.".'.■

Реализация в прокшпданкости. Разработанные методы экспресс-оценки ¡технологических свойств глин проверены в производственных условиях ара- выпуске спитетх партий кирпича* Метода внедрены в институте МТЗХЗКЙуголь, на Курганском кирпичном заводе и промкомбинате 723 _

Зкспрасе-кетода продли прошшжевнае испытания на камнеподоб-енх /аргаллитовых/ материалах №1?, при этом показана возможность их применения для оценки свойств полидпспэрсных порошков и прогнозирования: характеристик готовых изделий из них.

; Разработанная технология получения сушильного агента с использованием скстег.ы подготовки и сжигания твердого топлива в теплогенераторе применена в проектах модернизации суивлывхк отделений цеха й 1 Красноярского # 2 н Новокузнецкого кирпичных заводов, приступивших к реализации проектов в 1987 г. Экочоетческзя эффективность ко Красноярском кирпичному заводу составляет 23,9 тыс.руб., по Новокузнецком? кирпичное заводу - 35,2 тас.руб.

Апробаш1я тойота. Основные результата работа обсушены и доложена яа 10 конференциях и яаучно-тзхнгческиг советах, в т.ч. из второй Дальневосточной акола АН СССР, в Главном управления ПОМ ?ЛН? и ГОССТРОЕ КНР, по теме диссертации опубликовано 15 печатал: работ,

':■ 6

в т.ч. получено 2 авторских свидетельства.

Разработанные метода экспресс-оценки глинистых материалов и прибор "ЭВА" экспонировалась на двух всесоюзных выставках з 198Э г..

Объем работа. Диссертационная работа имеет 272 страниц машинописного текста, в том числе содержит 81 рисунок, 36 таблиц.Она состоит из введения, пяти глав,, основных выводов, списка использованной литературы, включающего 203 цитированных источника, :: н приложений»

:■'; КРАТКОЕ СОДЕЩШЕ РАБОТЫ . ' ВО ВВЕДЕНИИ дается, общая характеристика работы, рассматри-вется актуальность, проблемы, цель работа, ее научная новизна а практическая ценность, а также результаты реализации исследований в промышленности. •

3 ПЕРВОЙ ГЛАВЕ приводится обзор советской и иностранной литературы по свойствам глинистых материалов, 'методам определения их технологически: характеристик, а такке по ьяиянию параметров сушильного агента на процесс сушки изделий из глин. Эти вопроса рассмотрены в работах А.И.Автуотиника, М.С.Бэлопольского, У.Л.Брега, М.А.Е^за, Г.А.Галабудской, Г.Задьмаяга, А.В.Каякаева, Е.Ш.Шейнма-на, М.С.Кецика, Г.И.Кйиишой, Ф.ФЛоу, А.ВЛыкова, ;1Г.А,Ребиздера, А.ФЛижского, Э.Р.Эккерта и других исследователей.

. Свойства керамических изделий закладывается уже на началь-кнх стадиях производства, одной из которых является сушка. В процессе сушка зз изделий удаляется вода, при этом затрачивается энергия, количество которой, зависит-от форш связи веществ в системе я свойств поглотителя - сушильного агента /его температуры и зла-госодеряаяяя/, а такяа от стабильности поддержания его параметров а технологическое процессе.

Глинистые материал;! обладает различнши свойствами в зависимости от кг кинералогэтеского состава. Для эффективного использования глин необходима точная и своегр&менкая оценка их техноло-

гкческих свойств. Методы испытаний, применяете для их определения, оказывают существенное влияние на получаемые результаты. Разнообразие известных методов определения дообжигсвнх и обжиговых свойств глинистых масс свкдетельсвует о сложности и актуальности рассматриваемой проблемы, а также о недостатках в организации контроля технологического процесса.

В настоящее время отсутствуют быстрые,.надежные к объективные методаоценки технологических свойств глинистых материалов и изделий из них. При затворении глины водой происходит иг физико-химическое взаимодействие. При этом вода распределяется на поверхности частиц глинистого материала в виде тонких пленок. Пленочная вода значительно отличается по физико-химическим свойствам, от воды, находящейся в свободном, объемном состоянии. Толщина слоя пленочной вода с изменёнными свойствами в большой степени зависит от природа адсорбента ► Вследствие изменения структуры воды в адсоро-циошом слое, изменяются и ее свойства: плотность, теплоемкость, теплопроводность, диэлектрическая проницаемость, электрическая проводимость^ ж т.д.

Таким образом, оценивая тешгсфизическне характеристики концентрированных суспензий в процессе их разогрева, шгно получить ватную кнфтамацзю о сво®ствах глинистого материала, так как природа адсорбента будет определять свойства пленочной болы и их изменение при термическом воздействии.

В литературном обзоре выделены факторы, влияющие иа получение качественной продушищ: минералогический состав и дисперсность глинистых материалов, сушильные свойства керамических масс, параметры агента сушки, возможная стабилизация его основных характеристик. Изучение проблемы послужило основой для разработки методов экспресс-оцгнки и прогнозирования технологических свойств глинистого сырья и керамкчестах изделий. . * .

" 8 ./ , 'ВО ВТОРОЙ .ГЛАВЕ приводпгся описание использованных методов изучения свойств материалов н вновь разработанных методик. . Для репения поставленных задач а подтверждения результатов, полученных при экспресс-оценке свойств, в работе применены следующие методы исследования глинистого сырья:'химический, рентгене— фазовый, термографический,■минералого-петрографический. Фкзико-гялическиз исследования позволили проанализировать минералогический тип глинистых материалов, выявить содержание в них глинистых минералов и сопутствущях примесей» Математическая обработка результатов эксперимента осуществлена на ЭВМ "Электроника ДЗ-23".

В ТРЕТЬЕЙ Г1АВЗ приведены результаты исследования двенадцати природных глинистых материалов, включая ыонояатеральные и полишпюральные.

Когяиексгао минералого-петрографяческие исследования показали преимущественную моноштеральность трех исследованных материалов: Просяновского каолина, Тазказганского бентонита, гидро-сл-едистой гяшш Анзебинского местрозденля, а таю:з полаыинераль-ность остальных глин, изученных при разработке методов экспресс-оценки их технологические свойств. В качестве прпмеспй глинистые :-.гатеркалы содержат хлорит, полевке ипатн, карбонаты, сладу, оксиды гелеза /табл.1/'.

Исследованные глины содержат значительное количество кремнезема /$;0гдо 62,7 Полиг-щнер-тльное глинистое сырье характеризуется содержанием А£ г03 12-17 % и красящих оксидов г.олеза 4,6-6,85 % /табл.2/. Распределение глинистого сырья по химическому составу приведено на диаграмме /рис.1/.

Технологические свойства глеи мееяедованн традшвюнкыми ке-' толам-. При этом определонв коэЩициен? чувствительности к сушке, скастичкость, предел прочности при- скатив.внгуяюпнкх изделий /сиязуидая способность/, продол крочтеэтх пр.". скатил сбоиезкних

'Таблица 1

. .... Минералогический состав иссяедованних материалов;

« А' Каимснозакио материала Содеряа^ие минералов,.'% мао.

Глинистое : /каолшшт,: гидро слюда: монтморпл-: лош1т/ Хлорит Кварц: « • * * 1 « Полевые шиатм :Карйо-:нптн Слюда :Оксида ■■... :и гидро :ксидо :железа : Минерала: Оргшшчис-: группы :кко вещест- :амфибола: за » •

1. Назгровокая глинц 52 ... 23 ■ 16 . 1 - ■ 6 2 1

г. Омская глина 42 - 47 20 - 23 12 8 1 - 2 8 1 3

з„ Черногорский пргшушт 40 - 45 7 25 ■ 14 4 7 1.5

4. ЕЖно-Тайгпнская глана 45 5 23 13 6 , - 8 — <с

Садовая глзна 40 3 17 13 9 ■: - 0 2 -

6. Бадалнгская глина 45 - 21 17 7 ' 2 С» 2-4

7. Анзобпнская глина 40 8 20 10 10 - 7 3

8. Клоцихинокая глина 42 5 19 13 Б - : 0 - 2

9. . Проеяповстай каолин 92 - 96 3 - 5 -■.: - -

10. Тазказгамокий. бонтонлт 69 - 80 • . - 9 - 10 3 - 5 10 - 12 -

и. Козульзпая глина 55 - 50 18 » 20 15 1 - 7 ' - 1

12. Пузнрэвская глпна .45 '■■'■ 5 .20, 15 ■ ■ 1 г- '■ .8 ... 2 -

■•'■.-. \ Таблица 2

Химический состависследованных материалов, % мае.

£ : . 'Нааконованзв материала : ¿^гЩО^,г. Яв2®Зг- : : 503 : : г т'°2 : П'

1. Казаровская глина 62,41 16,86 4,6 0,87 2,03 0,07 2,14 1,50 0,15 9,29

2. ' Еадалыкская глина . 60,91 14,49 4,75 5,47 2,65 0,09 1,79 1,93 0,25 7,20

3. Гсто-Тайгинскат глкна 58,37 14,69 ' 6,6 4,72 2,65 0,17 1,71 1,10 0,25 9,43

4. Анзебииская глина 52,08 13,01 5,0 5,61 5,83 0,17 4,65 0,41 ~ 1.1,32

5. Окская глина ' 61,79 12,35 4,6 6,83 1,42 0,17 1,61 1,15 0,20 9,42

6. Садовая глкна 57,46 13,51 6,2 7,21 2,83 0,27 1,58 2,0 0,45 7,94

7. Клешихинсссая глина 61,81 12,84 5,36 5,42 2,42 0,16 2,45 1,48 0,32 7,52

8. Черногорский аргаллкт 62,'¿5 15,05 5,1 1,74 1,77 0,17 1,9 1,15 0,25 9,32

9. Просяновсккй каолин 47,06 37,15 0,47 1,36 0,26 - - 0,60 0,30 12,91

10. Тааказгакский бентонит 57,22 18;51 6,16 2,45 2,32 1,35 2,13 2,62 - 7,25

11. Пузирев'с кал глина 53,73 14,49 6,04 5,84 2,91 0,05 1,68 ' 1,73 0,20 8,54

12. Козульская глина 62,69 16,09 6,85 1,49 : 1,77 0,11 1,95 1,05 0,15 8,07

IR20 + RO*FC£05

Pec. 1. Диаграмма распределения глинистого скрья по химическому составу 1 - огнеупорные изделия, 2 - плитки дая пола, 3 - гончарные изделия, 4 - черепица, 5 - мостовой клинкер,. 6 - строительный кирпич, глины • - Назаровского, о - Бадалыкского, л- Ккно-ТаЕгтгскогс,

I

Анзебинского, т-Омского, Садового, ^ - Клещнхинского, = - Пу-зырейского, с - Козульского месторождений, а -Черногорский аргиллит, < - Просяновский каолин, > - Тазказганский бентонит.

изделий, их водопоглощенио и объегеная касса. Эти методы являются общепринятыми, но обладают рядом недостатков, з том числе большой длительностью. Они поззоляют лишь констатировать свойства глин, но не регулировать технологические цроцессы,- '

В отличие от них методы прогнозирования позволяют получить исходные данные для корректировки составов керамических касс и режимов технологических процессов. Их ттно применять дая оперативного контроля процесса. Оли кратковременчы /10-30 wax./, выполни-

¡отел с минимальна,ы затратами.

Пря разработке методов экспресс-оценки технологических свойств дисперсных.материалов исследованы различные, система: полярный адсорбент - полярная и неполярнал жадность, неполярннй адсорбент - полярная 2 неполярная гвдкость.

Изучение тешхо$изическнг характеристик концентрированных зусааязаЗ позволило установить;, "что в сдучвё полунаг адсорбентов /глин/ наибольшие различия Фиксируются ери использовании полярной жидкости - вода. Эксперименты, проведенные за шношвера1ь- . них глинистых материалах, показала существенные различия з теп-лофизЕческах свойствах ■ суспензий а зависимогта от минералогического состава глжг. Так, прг исследовании тепло^ззичзегих хэрак-• теристик водных суспензгй. мономинеральных глин, /каолина, гидро-слздистоЗ шш 2 баятонита/ установлено, что исследуеше материалы располагаются в опредэлиной последовательности в зависимости от их минералэгпчесхого состава /рис.2/.

Предполохеяке о наличии корреляционной связи нелду теп-лофизическимя свойствами концентрированных суспензий и технологическими характеристиками глин составило основу разработки методов экспресс-оценки я прогнозирования их технологических свойств. Проведенные исследования позволили установить, что теплофизгчес-кса характеристика конпет^тртованетгх суспензий /скорость разогрева, теплопроводность, температуропроводность а т.д./, зависят от минералогжч9ского состава исслелуеьях глин. Хорошей, инрорла-тивностью при анализе корреляционной связи кезду изучаоя-с.-и. теп-лофкзичесстж характеристиками концентрирование: суспензий и тех-яашл^ческими'свойства® глея обладает продолжительность разогрева. Анализ, результатов, полученных преддокекккни и традиционная способами, позволил разработать экспресс-кэтода оценки к прогнозирования свойств глинистых материалов а изделий из них.

Эти метода реализуется следухгода образе;.-. "ссладуе:«®й

сч

1400

о

О "»ч

я

о & "

• о

й 1000 «

о.

О •

С .

о

о

8001

500

а • ю6

У

/

Каолин

/

Гидрослзвдистая глина

Бентонит

30

40 50

о *

^ Температура «ассн, . °С .

Рис. 2. Изменений козЛЖяцкента тетаератзфоцроводйостг моксгятералькых глинистых материалов в зависимости от температуры массы. Водствердов отко.-пгоета 0,2.

материал помещается в гзмзрззельнуз ячейку, уплотняется ж подвергается термическому воздействие . Прп достижении глинистой кассой заданной температуры вхизчаотся измеритель времени,, а при. прэ-Екшенпи этой температуры на-5, 10 °С и т.д. фиксируется продол—, яителъность разогрева материала в этих тештратурных. интервалах.

Определение данерагопхч&ского типа глшгстого сырья выполняется путем построения кривой продолжительности разогрева . исследуемой.глины в зависимости от температуры а сравнения еэ о аналогичными характеристиками коношгнарадьннх глинистых материалов. Принадлежность исследуемой г.ш к тому или иному акнера— логическому типу определяется по располодеши. крахоЭ на соле графика 7. крутизне ее потзеЗ.

Лдя установления корреляционно."- связи, мзждз- тепяофазичзс-ггмя свойствами концентрировании* суспензий и.техиологическииа характеристиками глин, применена катода катоматстоскоЭ статистики..

■■.''■Л.'." 14

Обработка материалов экспериментов выполнена методом наименьших квадратов. Для выбора уравнений регрессии ■-рассмотрены.25, различных' Функций: полиномы' нервоЗ-тротьей степени, экспоненцкачьные и логари^мичаские зависимости, степенные выражения.

" В результате обработки ЗЕсазришгнтальныг данных с помоацл» ЗШ установлены' корреляционные зависимости ыезду изучаемыми свойствами е теплофззическззш характеристика!«! глинистых материалов. Полученн.-матештичеспке формула и графические зависимости, пример которых представлен на рис.3. -

Рис.. 3. Зависимость коэффициента чувствительности • глинистых материалов к сушке от цродолзи-! тельности разсррева глинистых суспензий

'Разработанными экспресс-методами технологические свойства могут быть определены аналитическим, трагоакататическим или расчетном путем по уравнениям регрессии минералогический тип сырья, коэффициент чувствительности его к сушке, число пластичности, нормальная формовочная влажность,' связующая способность высушенных изделий, предел прочность при сжатии обожженных изделий, их водопоглоаднке г объемная масса.

' При проведении ксшгтакий по разработанным методикам глин вновь оифыгкх иестороадений-выявлбпо 1-х различие по ганератог

ческощ составу к технологаческдм свойствам.. Так, прк определении предложенным методом установлено, что пиша Еейского месторозде-Н2я икеег гядрослэдислкй состаз, клина Aí-Дайского мастороядбнгя-гядрослядкстая с примесью «лонтиоршпгояята, гляна Тлкггнского месторождения по.те.вшэральна с лрезлущастзенЕКм содержанием гадро-сстдц п монтаориллокита, Пзнхскй аргиллпт. юеег монтьюршиоаято-внЗ состав. Данные экспресс-анализа позднее шдтзврздекн ьинерало-' го-патрсграфгчес:ггш исследованиями н результатам рентгэнофазо-вого н дайзэрвнднальяо-термяческога анализов /табл.3/..

Табдяца 3

Результата асследсвания минералогического . ... . состава глшгастах материалов, традишонньага методами

: Общее : В том чнсло

Наямвнозанае _ гевдеряааие: 1эдр0сл*-: ¿ioarao- .; .¿аолша-г ' материала *мпнесзлов : да гргллогагг :

1. Вскрызкав порода • 42 угольного разреза ICQ

"5ерезовски2-1"

2. Алевролит ífpsa-Eo- 22 РОДПНСКОГО WSCTC- 100 роЕдейст .

3. Глина Балахгатс- 39 кого месторсжде- 100

IV,'Я }'■'-'

ПрткечанЕз: числитель - процент от массн порода, знаменатель -тгроцент от количества глиниетвхминералов.. .

. . С помощью зкепресс-методов изучен: свойства иотистих материалов из трехуомлокентт-о: смесей /каолинит, гадроедэда»-контаораялонят/,. определеки уравнения рстросст:, со.которым построены треугольное длэгражк "состав-СЕойство"/рлс.4/. На дз-аграсмах лзойрахвны лаялг. рэвинг значения ¿зу чаевой свойств: -ко—. эф|йцйент чувствительности к с^кэ, связуицей способности, продела

25 м 13 4

59.5 31,0 9,а

15 .'■: ' _2_. П_

53.6 ?,1 39,3

19- - .'"■' 3 \ / _17

48.7 7,7 43,Б

'1С.'■'■

„прочности. при окатпи обэжженккх аздшяй -и. ^эодаломговдния,. Полученные тройхша дааграмш позволяют выполнять прогнсзироЕатае технолохичеокЕЕ характеркстшс сцрья к изделий по шнералоглчео-кощ составу глин, определенными традиционными методами.

Рис. 4. Проекции линий равного уровня коэффициента чувствительности к сушке' для глинистых касс трехкомлонелтного состава •

■■•■■Ж -ЕС1фкшные порош угольного вазреза "Березовский-!" / п. Дубинине / А - алевролит ИрЬа-Бородинекого месторождения Б --глина Бааахтинского ыссторокдевся ....

Лаетм образом, установлена ю^шоюсть ?кспресс-одэнкк • технологических характеристик глин со тбплофизическш свойствам их концентрированных суспензий.

3 ЧЕТВЕРТОЙ ШВЧ привздепз материал^,. отвсстаиесс к исследованию систем "глина-вода" в процессе суш® кераютзеоких изделий с использование«: разработанной методики и установки подготовки и сжигания твардого топлива, обе^печиваыцей получение сушильного агента с заданная /стабвлгзироЕакнкмг/ л&рякетраш»

Свойства керамических изделий закладываются в начальны! период сушки, загную. роль при этом играют характеристики сушильного агента /температура и вдазаость/, а-такке стабильность подда-раазия его параметров, от которых в своз очередь зависят продол-зительность и .^интенсивность всего лрсцессз. . .

Установлено, что растрескивание изделий, происходит.в основном в первый перпод сушки, в процессе разогрева глинистой'масс« и прохождения ея критического состояния.

Разработаны режимы скоростной сузкп керамических, изделий с использованием результатов экспресс-оценка свойств исходного глинистого сырья.. Длл повышения эффективности технологического процесса сушки разработана система приготовления сушильного агента, обеспечивающая стабилизации параметров последнего.-.

3 ПЯТОЙ ГЛАБЗ приведены результаты производственных испытаний разработанных методов, внедрения их в производство и сценки экономической эффективности от использования результатов работы. Разработанные методы оценки технологических свойств глинисты^ материалов и изделий из них проверены в производственных условиях при выпуске отштнше партий изделий в Красноярском филиале БКЙ-проехггзстбестцсмеит и на Красноярском кирпзгчком заводе В 2. Ус- . танозлзпа хорошая сходимость результатов, полученных традицпон-нкки методами и по предлагаемой методике экспресс-оцонки техно— .

логических свойств, гзгапкетнх матерпалоз.-",

Результаты исследований и производственных испытаний исло-льгоэакк при проектировании и строительстве Саянского кирпичного завода мсакостья 30 т.'лн.пт.у слоеного кирпича в год /лре&ктаров-¿дик - институт "Сибгипростром"/ и кирпичного,завода в х*.Заозерном производственного сЗьедаяония "Кр.псноярскс.щжаграфит" мощ-коотьи 5 млн.ат. условного киглшча в год.

Разработанные метода околресо-оценка технологических свойств внедрен?! в институте КАТЗКНИИугояь, производственном

объединении "Курганстройматериалн" и ва промкомбинате 723

Змношческая эффективность от внедрения составляет 5500 - 10000, -9000 и 11332 .руб. соответственно.

Экспресс-метода прошли промышленные испытания Еа каынаподоб-ных /аргиллитовых/ материалах МНР, при этом показана возможность их применения дам оценки свойств полидисперсных порошков и прогнозирования характеристик готовых изделий из них. Госстрой МНР рекомендовал использовать результата прогнозирования экспресс-методаш на стадиях проектирования, пусхо-наладочных работ и при производстве кера»лпеских иЕделий на строящемся в Увсанурском аймаке Ш? кирпичном заводе.

, Разработанная технология получения сушильного агэнта применена в проектах модернизации сушильных отделений Красноярского 2Г Новокузнецком кирпичных заводов в завода в п.Глубокое Казахское СОР. Красноярский # 2 и Яовонузнецкий карпичкае заводы приступили к рзкопструкции и реалкзащш проектов в 1987 г. Экономическая эффективность составляет 23,9 и 35,2 тыс.руб. соответственно. 1 ОСШВШЕ ВЫВОДУ ■

1. Разработаны методы- экспресс-оценки свойств дисперсно!? системы глина-вода с использованием термического воздействия на

. - . е.* '

' неё средой с постоянной температурой., Определено Езменевие теп-лофизических свойств глинистых масс в гависш.;сстЕ от температу-. ры. Показано, что, скорость разогрева имеет максимум в интервале температур 40-45 °С, что мокет Сыть связано с изменением состояния адсорбированной вода.

2. Установлены особенности теплогЕизичсских характеристик мономинеральних глинистых материалов /каолина Просянивского

■ месторождения, бентонита Оглашпшского месторождения и гидрослю-дасто2 глиеы Анзебинского месторождения/ в воздушно-сухом состоянии и в концентрированных суспензиях. Эти особенности /значение

скорости разогрева, наличие экстремумов ее при определенных температурах/ являются основой дая установления г/ннералогачэского . тала глин.

3. Установлена корреляционная.связь теплофизичаских характеристик концентрированных суспензий с технологическими характеристиками глин и свойствами получаемых из них керамических изделий /чувствительностью к сушкэ, связующей способностью, пределом прочности изделий при сжатии, водопоглошениещ/. Эта связь* обусловлена минералогическим составом сырья к адсорбционной способностью глинистых минералов.

4. Предложен ряд методов экспресс-оценки и прогнозирования свойств: минералогического типа глинистого сырья, дообетго-вых и обжиговых характеристик изделий по. теяжйизическам характеристикам конаентрировгяянх суспензий - цродоллительноотг разогрева массы в определенных; интервалах температур /5, 10, 15,

20 °С/. Длительность испытаний составляет от 10 до 30 кинут.

5. Уотоды экспресс-оценки ч прогнозирования своЗстэ глинистых материалов опробованы в производственных условиях и внедрены на Курганском кирпичном заводе я проыко,мб1шатэ 723^

Экономическая эффективность ст внедрения составляет 9,0 и 11,33 тас.руб. соответственно. Результаты производственных испытает» глинистых материалов вновь открытых место-роадений с использованием разработанных методов применены при. проектировании я строительстве Саянского кирпичного- завода мощностью 30 иян.ят. условного кирпича в год и кирпичного завода в г. Заозерной п/о "Кргсноярскслюдаграфзт" мощностью 5 мдц.гя. условного кирпича в год. ..

6. Получены тройные диаграздаы "состав-свойство", позволяющие прогнозировать технологические характеристики глинистых материалов и керамических изделий по минералогическому составу. Про-гпозировапиа по диаграммам подтверждает результаты, получаемые

эксцреос-мегодaœ.

. 7. Эда.цресс-кетоды использованы при определении и прогнозировании свойств камзеггадобных /аргиллитовых/ пород месторождений НаЕрамдал, Орлогын-Взл, Сухбаатар /МНР/. При совместном использовании экспресс-методов и диаграмм "состав-свойство" определены области оптимальных гранулометрических составов патвди-сперсных порошков es аргиллитов Орлогьшгольского месторождения, получаемых на установках сухой массоподготовки для изготовления зысокомарочнкх изделий. Результаты прогнозирования подтверждены полупромышленными испытаниями, Госстрой ЬЗ? рекомендовал использовать нх на стадиях проектирования, пусконаладочннх работ и производства керамических изделий на строящемся кирпичном заводе мощностью 25 клн.шт, условного кирпича в год в Гвсанур-ском аймаке МНР. ,■

8. С делка стабилизации процесса суики и повнления качества. кирпича разработана система подготовки и сжигания твердого топлива на базе мелънкдм-вентллятора по принципу прямого вдувания подготовлепной угольной пали в циклонную топку теплогенератора. Установка обеспечивает постоянство параметров сушильного агента и врзмбнность их регулирования.. Новизна предложенного решения подтверждена выдачей двух авторегак свидетельств на изо- . ' бретения - К 1241020' е В 135706?.

9.. Разработанная установка принята к внедрению и использованию в. проектах реконструкции сушильных отделений Еовокуз-нецкого, Красноярского 'Л 2 кирпичных заводов и завода э пос. Глубокое Казахской ССР. Вовокузкецкий и Красноярский В 2 кирпичные заводы приступили к реализации проектов в 1587 г. Экономическая эффективность от использования установки составляет 35,2 и 23,9 тыс.руб. соответственно.

Основные положения диссертации опубликованы в следзт>-щих работах,.

1. A.C. 1241020 СССР, Пистонная топка/ В.И.Ивановт В .Я .Толкачев - Заявл. 20.11.83; Спубл. 3tf.C6.GS, Бвл. JS 24.-2 с.:зл.

2. A.C. 1357067 СССР, Устройство'для размола и суаки: материала/ ВЛГ.Иванов, В-Я.Тодкачав. А.А.Сагдатдкнов- - Зачвл.05.С2. 8G- Опубл. 07.12.87, Бэл. Л 45.-2 с: ИЛ.

3. Толкачев В.Я. Определение сушальных свойств сарья. для ' производства керамических станошх материалов.// Тезисы конференция "Использование отходов химический и энергетических производств в проявпяленяостзз строительных материзигов", Красноярск: 1927,- с. 22-23. .

V 4. Бердов T.IL. Толкачзв В.Я. Таплсфизлческиз свойства дисперсной системы глина-вода.// Тезиси докладов XXXI научно-тзхтпосхой конференции, Новосибирск,. 1983.- с.27. " * '•

5. Бердов Г.И., Аронов Б.Л. , JEihhhk С .И., 1йдзаева О.С., Толкачев В Л. Прогяоэаровааив реакционной способности л техно- . логических свойств дисперсных твеуднх веществ.// ¿язака я химия твердого тела. Тезиен докладов Всесоюзной школи-семииара т.1, Иад-во АН СССР, Дальнего сто чпо э отделение, 5лагозещенсх, 1038 c„130-13i.

В.Толкачев З.Я. Разработка и исследование ' технологических, параметров теплогенератора на твэрдогл топливе.//Тезпсн докладов регионарной научно-практической 'конференции ученых"Сибяра к Дальнего'Востока.- Новокузнецк, 1289.- с.24-25.

. 7. Еердоз ГЛ.. Толкачев В .Я., ЛЗийзк С.Й. ГГсогкозяроза-йко технологических свойств глин по- ;тепло§изгчесюш свойствам . густых" суспензий.// -Тезпсн докладов рзпюнальЕОй научно-практи-¡еской конфоренппл ученнх Сибири з Дальнего Зосгока.-Еозокуз- . :ецк, I33S.- о. 47-48.. .

3. Бердов Г.И., Толкачев Е.Я* Теоретическио предпоенлки ^пользования законов теплофизики дзш эксцрссс-мотодов анали— ■ 1 свойств глинистых матзртгалов.//Исследование свойств и тех-

■нолсгии получения эффекпшных сзроигелъкшс материалов на баге ■■ местного сырья и отходов црокышгензого производства. Сб.трудов. Красноярский ПроыстройШИцроект.-Красаоярск, 1989.-С.32-38. '

9. Бердов Г.К., Толкачев ВЛ», Лшшик С.К. Экспресс-оценка ж прогнозирование свойств глияыстых материалов по тепло-физическим характеристикам хусткх суспензий.// Исследование свойств и технологии получения аффективных строительных материалов на базе местного сырья и отходов цромышенногс ироизводства. Сб. трудов. Красноярский ПромстройНИИпроект.-: Краспоярск, 1989.-с. 39-43. '

1С. Бердов Г.И,,. Толкачев В.Я. Определение ыисералогичес-кога типа глигахсткх материалов методов "Экспресс". Инф. листок ЦНТЯ,Л 214-89,- Красноярск, 1389.

11. Бердов Т.И.Г Толкачев Б.Я. Определение дообжигоЕнх свойств глинистых материалов"методом "Экспресс". Инф. листок ЦНТИ й 267-89.- Красноярск, 1989.

12. Бердов Г.И., Толкачев Б.Я. Прогнозирование связующей способности изделий из. глинистых материалов методом "Экспресс". Ивф.лпсток ЦНТК, л 268-89.- Краспоярск, 1989.

13. Бердов Г.И., Толкачев Б.Я. Прогнозирование обжиговых свойств керамических изделий методом "Экспресс". Инф.листок ЦяГЛ, & 269-89.- Красноярск, 1989.

- X 14. Еердоь Г.И.',' Толкачев В.Я, Применение экспресо-кетода ."ЭВА" для оптимизации гранулометрического состава цолидцсперс-ннх порошков. Инф.листок ДНЕ!, Л 92-90.- Красноярск, 1920.

15. Бердов Г.И.-, Толкачев ВЛ. Применение метода "Эппресс-Варнант" при испытаниях камзеподобннх глинпстах материалов. Инф.листок ОРТ!-!. № 135-90.- Красноярск, 1950. _

Подписано в печать уа.оу<?0 АЛ адбОУ _. Объём I п.л., тиряж 100 экз., эяк^з Тип. Ш, 660049,г.Красноярску,

Миря, 82.