Материал: 1082

Рис. 6.10. Дериватограммы: 1- неактивированный цемент с режимом обработки; 2, 3, 4 – активированный цемент обработки соответственно16,67, 33,33 и 50,00 с-1; 5 – неактивированная золоцементная смесь (Ц/З=60/40%); 6, 7, 8 – активированная золоцементная смесь (Ц/З=60/40%) с режимом обработки соответственно 16,67, 33,33 и

На кривых ДТА в интервале температур 350 – 410 0С появляется ярко выраженный экзотермический эффект, интенсивность которого увеличивается пропорционально интенсивности механического воздействия. Природа этого эффекта объясняется частичным отжигом дефектов. Необходимо также отметить появившийся экзоэффект при 490 – 650 0С на кривых ДТА для золоцементных образцов. Данный экзоэффект можно объяснить выгоранием недогоревших коксовых остатков.

Как видно из табл. 6.3–6.4, значение энергии активации процесса декарбонизации согласуется со значениями энергии активации процесса механоактивации, определенной по уравнению (6.15) золоцементного вяжущего, тем самым показано, что механоактивация через механическое воздействие на материал влечет за собой его химическое превращение. При этом необходимо отметить, что относительная погрешность значений энергии активации исследуемых процессов, вычисленная по зависимости (6.29) , не превышает 7 %.

где а – абсолютная погрешность результата; а – среднеарифметическое значение результата.

7. ПОЛУЧЕНИЕ МЕХАНОАКТИВАЦИОННЫМ СПОСОБОМ ЗО-

ЛОЦЕМЕНТНОГО ВЯЖУЩЕГО

7.1. Влияние режимных параметров дезинтегратора на свойства золоцементного вяжущего

7.1.1.Изменение дисперсности

Характеристики используемых материалов для данного и последующих исследований приведены в табл. 7.1–7.3.

Как показано на рис. 7.1 и табл. 7.4, удельная поверхность измельченных в дезинтеграторе минеральных материалов охватывает весь диапазон значений, представляющих интерес для цементной промышленности.

Примечание. Способ удаления и место отбора зол-уноса: ТЭС-2 – гидроудаление, золоотвал (каменный уголь Кузнецкого бассейна); ТЭС-4, 5 – гидроудаление из циклонов, золоотвал (экибастузский каменный уголь); ТЭС-Б – гидроудаление (каменный уголь Богатского разреза Кузнецкого бассейна)

Зависимость удельной поверхности (см. рис. 7.1) от числа оборотов ротора дезинтегратора показывает, что принципиально возможно непрерывное, без агломерации, увеличение дисперсности с увеличением интенсивности ударов.

Однако при увеличении скорости обработки материала интенсивность роста его удельной поверхности замедляется.

Данное замечание можно объяснить тем, что разрушение материала в начальной стадии обработки происходит по микропорам и микротрещинам крупных частиц, за счет чего образуется много мелких частиц размером 1…5 мкм, дальнейшее измельчение которых затруднено. При этом необ-

ходимо отметить, что при совместном измельчении цемента с золой удельная поверхность относительно скорости помола растет быстрее, чем при измельчении этих материалов каждого в отдельности. Это явление можно объяснить уменьшением аутогезионных сил совместно измельченных материалов, а также из-за дополнительного их измельчения между собой.

Отмеченные ранее различия в гранулометрии порошков убедительно подтверждены различными методами определения распределения частиц по их размерам. К сожалению, методы исследования грансостава, основывающиеся на разных принципах определения, дают весьма различные, порой даже противоречивые, результаты. Установлено, что противоречия в грансоставах полиминеральных порошков обусловлены различными способами их получения. Причины этого лежат в существенных различиях истинной плотности составляющих смесь материалов, разной степени измельчения, зависящей как от размолоспособности отдельных компонентов, так и от характера механического разрушения твердого тела. Самый точный и непосредственный метод определения грансостава дисперсных сис-

тем – измерение размеров большого числа индивидуальных частиц под электронным микроскопом. В данном же учебном пособие показаны исследования кондуктометрического метода анализа распределения частиц по размерам. Этот метод дает реальное представление о гранулометрии порошков, поскольку на него не влияют различия в истинной плотности частиц.

На рис. 7.2 показано различие гранулометрических составов золоцементных материалов в зависимости от скорости их обработки.

По дифференциальным кривым видно, что измельчение частиц ударом большой скорости дает намного более узкий спектр их распределения по размерам.

При изменении скорости измельчения частиц можно регулировать плотность их упаковки, тем самым изменять свойства конечного продукта, изготовленного на основе исследуемых материалов (т.е. широкий спектр среднего размера частиц, полученный при наибольшей скорости обработки, позволяет получить более плотную их упаковку).

Существенного различия в форме отдельных частиц от степени разрушения материала не выявлено (рис. 7.3).

Частицы размером более 5 мкм характеризуются неправильной угловой формой с развитой внешней поверхностью. В то же время распределение частиц по размерам подтверждает результаты аналитических определений зернового состава порошка.

Однородность золоцементных смесей после измельчения говорит о дезинтеграторе как об идеальном смесителе.

7.1.2.Изменение аутогезионных свойств

Втехнологии вяжущих большую роль играет поведение порошков на отдельных стадиях их переработки (пневмотранспорт, измельчение, хранение и т.д.). Поэтому выявить склонность смесей, полученных с помощью различных режимов измельчения, к агрегатированию можно с помощью исследования аутогезионных свойств порошков.

Определение аутогезии минерального вяжущего производится с помощью методики, описанной в работе /25/. Суть данной методики заключается в следующем (рис. 7.4): в цилиндр 2, закрытый снизу съемным днищем 4, насыпается минеральный материал 3, который уплотняется штоком 1. После уплотнения днище 4, убирается и порошок, спрессованный в виде стержня, выдавливается штоком 1 из цилиндра в емкость 5.

Таблица 7.4

Дисперсионные характеристики механоактивированных минеральных материалов