Способ определения трудногасящегося свободного cao в бурых золах

 

Использование: производство строительных материалов. Сущность изобретения: отбирают пробы бурых зол, просеивают исходные пробы зол и пробы зол после предварительного измельчения. Устанавливают зависимость между разностью содержания свободного окисда кальция в золе после и до ее истирания и разностью времени гашения этих проб. Количество трудногасящегося СаО определяют по установленной зависимости. Время гашения проб золы до и после измельчения определяют путем приведения их в контакт с водой с использованием термосного сосуда. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для оценки качества зол при получении различных видов золосодержащих бетонов и строительных растворов.

Известен способ ускоренного косвенного определения трудногасящегося свободного CaO в высококальциевых золах по показателю остатка на сите N 1 или N 008 [1] Недостатком указанного способа является то, что он не приемлем для буроугольных зол, в которых трудногасящийся CaO находится в мелкой и средней фракциях, а в остатке на ситах содержится его незначительное количество. Отсутствие контакта с водой не позволяет объективно оценить количество трудногасащегося CaO.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения трудногасящегося свободного CaO в бурых золах, включающий измельчение пробы золы, установление зависимости между содержанием свободного CaO в пробах золы и косвенной характеристикой [2] Недостатками этого способа является повышенная сложность и трудоемкость, что обусловлено необходимостью проведения химического анализа, а отсутствие продолжительного контакта золы с водой не позволяет объективно оценить количество трудногасящегося CaO, который находится не только под оболочкой стеклофазы, но и в агрегированных неоплавленных частицах золы.

Техническим результатом является уменьшение сложности и трудоемкости предлагаемого способа, а также обеспечение объективности оценки количества трудногасящегося CaO в бурых золах.

Сущность изобретения заключается в том, что для достижения обеспечивающего изобретением технического результата в способе определения трудногасящегося свободного CaO в бурых золах, включающем измельчение пробы золы, установление зависимости между содержанием свободного CaO в пробах золы и косвенной характеристикой находят разность содержания свободного CaO в пробах золы после и до измельчения, определяют время гашения проб золы до и после измельчения путем приведения их в контакт с водой, а в качестве косвенной характеристики используют разность времени гашения проб золы после и до измельчения.

Способ определения трудногасящегося CaO в бурых золах осуществляют следующим образом.

На ТЭЦ отбирают 12 проб золы от сжигания бурого угля Канско-Ачинского бассейна, химический состав которых изменяется в следующих пределах: 20,0-55,0% SiO₂; 4,0-28,0% Al₂O₃; 3,5-16,0% Fe₂O₃; 20,0-46,0% CaO общ. 2,5-6,4% MgO; 0,3-3,0% (K₂O+Na₂O); 0,9-9,0% SO₃; 1,0-11,7% потери при прокаливании; 1,1-11,0% CaO св.

Просеивают исходные пробы золы до полного прохождения через сито N 016 и пробы золы после предварительного измельчения путем истирания до полного прохождения через сито N 006 (10000 отв./см²).

Измельчение пробы золы путем истирания осуществляют в агатовой, яшмовой или корундовой ступке вручную в течение 12 мин или в механической 5 мин.

Затем устанавливают зависимость между разностью содержания свободного СаО в пробах золы после и до измельчения и косвенной характеристикой. В качестве косвенной характеристики используют разность времени гашения проб золы после и до измельчения. Количество трудногасящегося СаО определяют по установленной зависимости (см. чертеж табл. 1 и 2 для 12 проб золы).

На чертеже показана зависимость CaO_тр Δ τ.

При этом разность содержания свободного CaO после CaO'_св и до CaO''_св измельчения в пробах соответствует количеству свободного трудногасящегося CaO_тр, т.е.

CaO_тр=CaO'_св-CaO''_св Зависимость между содержанием свободного CaO в пробах золы и косвенной характеристикой (разность времени гашения проб золы после и до измельчения) является необходимой только для построения эталонного графика (см. чертеж). Поэтому химический анализ проб золы на содержание свободного CaO до и после измельчения используют один раз с целью построения эталонного графика. В последующем эталонный график используют для определения содержания трудногасящегося свободного CaO только по установленной разности времени гашения исследуемых проб золы после и до измельчения.

Для установления зависимости этилово-глицератным методом определяют содержание свободного CaO в золе после и до ее помола и разность температур гашения этих проб.

Количество трудногасящегося свободного CaO, разность времени гашения измельченной и исходной золы и коэффициент корреляции между ними даны в табл. 1.

Коэффициент корреляции установленной линейной зависимости между Δ τ и трудногасящимся CaO_тр 0,89, что свидетельствует о хорошей корреляционной связи.

Построив указанную зависимость, достаточно произвести определение времени гашения проб бурых зол после и до ее измельчения и по полученной разности определить содержание свободного трудногасящегося CaO. Это сокращает трудоемкость, т.к. позволяет не пользоваться химическим анализом.

По результатам, приведенным в табл. 2, установлен коэффициент корреляции между трудногасящимся CaO, определенным химическим способом /4/ и предлагаемым способом.

Коэффициент корреляции между трудногасящимся СaO, определенным химическим методом /4/ и по установленной зависимости 0,872, что свидетельствует о хорошей корреляционной связи.

Количество трудногасящегося свободного CaO, определенного химическим методом и по установленной зависимости и коэффициент корреляции между ними даны в табл. 2.

Определение времени гашения (от начала подъема до момента снижения температуры) осуществляют в термосном сосуде, в котором устанавливают химический стакан диаметром 50 мм и высотой 80 мм, помещенный в другой химический стакан большего размера 100 х 140 мм. Пространство между стаканами и дном внешнего и внутреннего сосудов заполняют теплоизоляционным материалом из лигнина, сверху внутренний сосуд закрывают пробкой толщиной 20 мм с отверстием в центре для термометра, а верхний теплоизоляционный слой внешнего сосуда заливают парафином толщиной 4 мм.

Навеску золы 30 г помещают в термосный сосуд, вливают 24 мл воды с температурой 20^оС, смесь тщательно перемешивают в течение 30 с, внутренней сосуд закрывают пробкой, в которой плотно установлена термометр со шкалой 100-150^оС и длиной нижней части 100-150 мм. Замер температуры производят через каждый 3 мин с момента приливания воды до начала падения максимальной температуры.

Определяют разность между временем гашения навески золы, измельченной до полного прохождения через сито N 006, и исходной пробы золы, просеянной до полного прохождения через сито N 016.

Δ τ τ₁ τ₂, мин где τ₁ и τ₂ время гашения проб золы соответственно после и до измельчения.

Для определения трудногасящегося свободного CaO устанавливают зависимость между разностью содержания свободного CaO в пробах золы после и до измельчения и косвенной характеристикой. В качестве косвенной характеристики используют разность времени гашения проб золы после и до измельчения. Построив эту зависимость, достаточно произвести определение разности времени гашения проб золы, чтобы определить количество трудногасящегося свободного CaO в золе.

Использование этой зависимости позволяет без проведения химического анализа определить количество трудногасящегося CaO, что сокращает трудоемкость и сложность процесса.

Объективность оценки количества трудногасящегося CaO достигается путем длительного контакта с водой CaO, заключенного не только под стеклофазой, но и в агрегированных частицах, которые разрушаются при измельчении проб золы.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРУДНОГАСЯЩЕГОСЯ СВОБОДНОГО CAO В БУРЫХ ЗОЛАХ, включающий измельчение пробы золы, установленные зависимости между содержанием свободного CaO в пробах золы и косвенной характеристикой, отличающийся тем, что находят разность содержания свободного CaO в пробах золы после и до измельчения, определяют время гашения проб золы до и после измельчения путем приведения их в контакт с водой, а в качестве косвенной характеристики используют разность времени гашения проб золы после и до измельчения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3