Способ получения гипсового вязущего в автоклаве

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТО КОМУ СВИ ЕТЕДЬСТВУ г " 578277

Союз Соеетских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.06.76 (21) 2366926/29-33 с присоединением заявки %в (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.10,77. Бюллетень М 40 (45) Дата опубликования описания 09.11.77 (51) М. Кл, - С 04В 11/02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и аткрытий (53) УДК 666.913 (088.8) (72) Авторы изобретения

К, О. Егер, Л, Б. Цимерманис, Б. H Бобкова, Ю. М. Климов и Л. С. Махалов (71) Заявитель

Уральский научно-исследовательский и проектный институт строительных материалов (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО В АВТОКЛАВЕ

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано на гипсовых заводах при получении высокопрочного гипса из природного камня и гипсосодержащи.; отходов промышленности, Известен способ получения высокопрочного гипса путем совмещения процессов дегидратации двугидрата Са SO4. 2 НеО до а-полугидрата (CaSO4 0,5 НеО) и сушки в одном агрегате, включающий в себя следующие операции: обработку насыщенным водяным паром при избыточном давлении 1 — 6 ати, сброс давления до барометрического и последующую сушку, осуществляемую обогревом через стенку, а также путем продувки перегретого пара или горячего воздуха (1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения гипсового вяжущего, предусматривающий обработку в одном аппарате насыщенным водяным п;4ром, сушку продувкой перегретым паром и подсушку горячим воздухом (2).

Однако при известных способах процесс сброса давления в автоклаве до барометрического неизбежно приводит к снижению температуры материала ниже 90 С и выпадению конденсата на поверхность кусков, вследствие чего имеет место образование «вторичного >

2 двугидрата CaSO4 2 НеО, приводящего к ухудшению качества готового продукта. Количество образующегося двугидрата неуправляемо.

При использовании известных способов имеет место также значительная неравномерность условий нагрева и обезвоживания материала в объеме автоклава. Температура теплоносителя на входе в автоклав 150 С, на выходе — 110 С. Таким образом, продукт, получаемый по известным способам, характеризуется значительной неоднородностью модификационного состава и непостоянством свойств вяжущего (срокн схватывания, объемное расширение, водопотребность). Общая продолжительность технологического цикла с применением известных способов составляет около 12 ч, в том числе; подъем давления

30 — 50 мин, обработка насыщенным паром

20 6,5 ч, сушка 4,5 — 5 ч.

Цель изобретения — повышение качества получаемого продукта, т. е. повышение модификационной однородности и стабилизации прочности.

Достигается это тем, что продувку производят сухим теплоносителем с температурой

110 — 120 С при давлении 2 — 8 ати до полного замещения пм насыщенного пара, а окончательную подсушку осуществляют цпкзр лпческн: вакуумирование до остаточного дав578277

Составитель Л. Балкевич

Текред И. Карандашова

Редактор T. Кузьмина

Корректор Л. Орлова

Заказ 7482

Р!зд, Х 868 Тираж 778

EEIEO Государственного комитета Совета Министров СССР

1Io делам изобретений и открытнй

113035, Москва, 7К-Зо, Раушскан наб., д. 4/3

Подписное

МОТ, Загорский филиал

3 ления 360 — 260 мм. рт. ст. — продувка воздухом при температуре 120 — 150 С в течение

3 — 15 мин.

Предлагаемый способ включает в себя следующие операции и приемы.

Автоклав загружают материалом и герметизируют. Подают в рабочий объем автоклава насыщенный пар, поднимая давление до требуемого уровня 1 — 6 ати, и выдерживают материал при этом давлении в течение времени, необходимого для дегндратацнн двугидрата в полугидрат.

Затем отключают подачу насыщенного пара, и, не понижая давления в автоклаве и не допуская выпадения конденсата, начинают замещать напрямую насыщенный пар сухим теплоносителем (перегретый пар, горячий воздух), имеющим температуру 110 — 120 С и давление, превышающее давление насыщенного пара, не менее чем на 1 — 2 атм.

После полного замещения насыщенного пара сухим теплоносителем приступают непосредственно к сушке материала. Для усреднения температуры среды во всем объеме автоклава и обеспечения постоянной интенсивности влагоотдачи по всему сечению кусков, исключающей возможность дегидратации материала в поверхностном слое до ангидрита, сушку осуществляют за счет многократного чередовашгя кратковременных циклов вакуумировашгя до достаточного давления 360—

260 мм рт. ст. со вдувом в вакуум горячего воздуха при температуре 120 — 150 С в течение 3 — 15 мин.

Отличительной особенностью способа является то, что он дополнительно содержит чередующиеся операции вакуумирования и подачи горячего теплоносителя в вакуум, способствующие усреднению температуры среды в объеме автоклава, равномерному обезвоживанию, модификационной однородности материала и значительной интенсификации сушки (вместо 4,5 — 5 ч лишь 1 — 1,5 ч. Кроме того, ограничивается более низким уровнем (110 — 120 С вместо 140 — 150 С) температуры, а время воздействия сухого теплоносителя с повышенным давлением (вместо

3 — 2,5 ч лишь 20 — 30 мин, т. е. время, необходимое для полного замещения напрямую насыщенного пара сухим теплоносителем).

Пример осуществления способа. Куски природного гипсового камня размерами 80—

100 мм помещают в автоклав, герметизируют

его объем и в течение 45 мин поднимают давление до 4 атм. Выдерживают при этом давлении в течение 4 ч, после чего подают в автоклав горячий воздух, сжатый в компрессоре до давления 8 атн, пропущенный через специальный теплообменник и нагретый до

120 C.

В течение 20 мин полностью замещают насыщенный пар в автоклаве горячим воздухом при 3 атм, прекращают подачу воздуха и соединяют автоклав с вакуумным ресивером, понижая давление до 360 мм рт. ст. Происхо10 дит интенсивный вынос влаги пз центральных слоев кусков к поверхности.

Отключив автоклав от ресивера, соединяют его с системой подачи горячего воздуха, имеющего температуру 130 С. Подачу возду15 ха производят продувкой в течение 5 мин, удаляя свободную влагу с поверхности кусков. Для полного обезвоживания материала (0% свободной влаги) повторяют 4 цикла: вакуум + нагрев при продувке. Время сушки

20 составляет 25 мин, Общая продолжительность цикла, 5,5 ч.

Анализ проб материала показал, что поЛученпый продукт характеризуется модифицированной однородностью и представлен пре23 имущественно о. Са SO» 0,5 Н О, присутствие безводного ангидрида (Са 504) не обнаружено. Получаемая марка вяжущего стабильна (400 — 450 кг/см2) .

Формула изобретения

Способ получения гипсового вяжущего в автоклаве, включающий обработку гипсового камня насыщенным водяным паром при дав38 лении 1 — 6 ати. продувку сухим теплоносителем при повышенном давлении и окончательную подсушку горячим воздухом, отлич а ю шийся тем, что, с целью повышения модификационной однородпости и стабилизации

40 прочности, продувку осуществляют сухим теплоносителем с температурой 110 — 120 С при давлении 2 — 8 ати до полного замещения им насыщенного пара, а окончательную подсушку осуществляют IIHK;IH÷åñêè: вакууми48 рованпе до остаточного давления 360—

260 мм рт. ст. — продувка воздухом при температуре 120 — 150 С в течение 3 — 15 м1пь

Источники информации, 50 принятые во внимание при экспертизе

1. Бутт Ю. М. и др. Технология вяжущих материалов. М., «Высшая школа», 1965, с. 52 — 56.

88 2. Авторское свидетельство СССР Ма 63970, кл. С 04 В 11/02, 1942.