МЕХАНИЗМ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ АГЛОПОРИТА ИЗ ЗОЛ ТЭС И ОТХОДОВ УГЛЕОБОГАЩЕНИЯ

В настоящее время для получения пористых заполнителей методом агломерации применяют термически яе обработанное природное сырье (глинистые породы, отходы углеобогащения) и отходы промышленности (золы ТЭС топливные шлаки), прошедшие ту или иную предварительную термическую обработку. При использовании сырья первой группы в период спекания происходит целый ряд физико-химических процессов (дегидратация, амортизация, удаление летучих, коксование топлива и т. п.), которые в сырьевых материалах второй группы практически уже завершены

Эти отличительные особенности сырья обеих групп объясняют различие в ходе процессов структурообразования пористого материала в период его термической обработки и предопределяют свойства получаемой продукции.

Нами более подробно рассмотрен механизм образования пористой структуры материала при спекании на решетках агломерационных машин шихты или гранул из различного сырья.

Шихта из сырья первой группы состояла из отдельных округлых и неправильной формы частиц размером от 3 до 12 мм, а сырцовые гранулы из сырья второй группы, как правило, имели сферическую форму и размер их колебался от 10 до 20 мм. В начальной стадии процесса при температурах 100—120°С происходит сушка уложенного стоя материала. При этом в зависимости от вида сырья уменьшается либо увеличивается пористость гранул. Это объясняется тем, что при удалении влаги из шихты, состоящей из глинистых пород или отходов углеобогащения, происходит усадка отдельных ее частиц и уплотнение всего слоя материала. При сушке же сырцовых гранул из зол ТЭС в теле материала образуется значительное количество пор и тем самым улучшается газопроницаемость отдельных элементов уложенного слоя.

Дальнейшее повышение температуры в шихте, состоящей из частиц глинистой породы, сопровождается удалением сорбионной влаги, а в случае применения отходов углеобогащения выделяются также и летучие составляющие угля. В результате этих процессов пористость отдельных частиц увеличивается. Структура гранул из зол ТЭС а этом этапе практически не претерпевает изменений.

Наибольший интерес представляют процессы опекания отдельных частиц шихты или гранул. Различия структурно-физических и термических свойств зол и отходов углеобогащения оказывают влияние на механизм структурообразования и качество получаемого продукта. Для выявления этой взаимосвязи нами выполнены специальные исследования. Структурные особенности исходного результатам лабораторных испытаний на морозостойкость аптолит на образцах, выдержавших 180 циклоп попеременного замораживания при минус 25—30°С и оттаивания при плюс 80—90С, не меняет своего цвета и прочно удерживается на поверхности1. Натурными наблюдениями в течение четырех лет за бетонными образцами и десяти лет за оплавленными силикатными кирпичам, находящимися и поныне в стене, также не обнаружено изменения цвета и пару, прочности сцепления автолита с основным материалом. Эти данные убедительно свидетельствуют о том. что подобная отделка является долговечной. К аналогичному выводу приходят и зарубежные ученые.

К настоящему времени метод отделки строительных материалов оплавлением опробован в производственных условиях отделка оплавлением (с нанесением сетчатого рисунка) фасада 7-этажногр производственного здания. Отделке подвергались также железобетонные панели и импосты здания, общая площадь нанесенного покрытия составила 1530 м2. Эту операцию производили вручную, резаком или горелкой, работавшими на пропан-бутан-кислородной смеси.

Стоимость газов, израсходованных на 1 м2 поверхности при оплавлении сплошь всей площади, составляет 30— 35 к. Длительность обработки зависит от скорости оплавления и ширины факела пламени. Используя резак РУЗ-70, с помощью которого при одном проходе можно получить полосу расплава шириной 25 мм, для сплошного оплавления 1 м2 поверхности требуется сделать 40 полос и затратить около 2,5 ч. Применяя горелки с многопламенным наконечником, позволяющим -получить пламя шириной до 130 мм, 1 м2 поверхности можно оплавить за 30 мин.

Наша промышленность способна выпускать многоплеменные горелки с шириной пламени значительно больше чем 130 мм. Кроме того, процесс обработки можно механизировать. Целесообразно создание машин, на которых можно устанавливать несколько горелок и вести оплавление поверхности сразу по всей ширине изделия. Большие возможности по механизации отделочных процессов на заводе раскроются, когда в промышленности внедрятся плазмотроны. Стоимость оплавления сплошь 1 м2 поверхности бетона с помощью плазменной высокочастотной установки, по предварительным расчетам ВНИИ высокой частоты им. проф. Вологдина, составляет 35—50 к. Проведенные нами опыты с применением плазменных струнно-дуговых горелок показывают, что стоимость оплавления снижается и сравнении с газопламенными горелками в 3,5—4 раза.

Накопленный лабораторный и производственный опыт уже сейчас позволяет приступить к проектированию опытной заводской технологической линии по механизированной огнеструйном отделке крупноразмерных стеновых элементов.