аки, глини з невеликим вмістом глинистих частинок мають малу зв'язність. Зі збільшенням змісту піщаних і пилоподібних фракцій знижується єднальна здатність глини. Це властивість глини має велике значення при формуванні виробів. Єднальна здатність глини характеризується можливістю пов'язувати частки непластічних матеріалів (піску, шамоту тощо) і утворювати при висиханні досить міцне виріб заданої форми.
Основними критеріями придатності глинистої сировини для виробництва керамзиту є:
- його здатність спучуватися при термічної обробки в межах
- 1050-1250 С і утворювати при цьому матеріал, що має пористу будову з об'ємною вагою в шматку в межах 200-1350 кг/м 3 ;
- зміст не более 30% піщаних і пилуватих частинок. А окремі оксиди в наступних межах: SiO 2 - 50-55%
А1 2 Про 3 - 15-25%
CaO - доз%
MgO - до 4%
Fe 2 O 3 + FeO - 6,5-10%
Na 2 O + K 2 O - 3,5-5%
- відсутність частинок карбонатів кальцію і магнію крупніше 0,2 мм і гіпсу;
- містити тонкодисперсних органічних домішок в межах 1-2%, проте в деяких випадках недолік їх може бути заповнений відповідними добавками (нафтові продукти і відходи).
1.2 Процеси, що відбуваються при випалюванні керамзитового піску
Створення пористої структури керамзиту досягається спученням розм'якшеного при термічній обробці глинистої сировини газами (СО, СО 2 , Н 2 О, SO 2 , O 2 , N 2 , CH), виділяються в процесі нагрівання. Найкращий керамзит отримують при оптимальному співвідношенні в'язкості і зв'язності сировини в нагрітому стані при умови достатнього газовиділення. Це співвідношення має витримуватися в протягом усього періоду газовиділення.
Отримання керамзиту з найкращими показниками пов'язано з характером газового середовища всередині гранул і у пічному агрегаті, також з режимом сушіння і випалу сирцю і охолодженні обпалених гранул.
Характер газового середовища при термічній обробці серцевих гранул обумовлюється:
A) складом продуктів згоряння палива;
Б) коефіцієнтом надлишку повітря;
B) складом газів, що виділяються органічними домішками глинистої породи (летючих і при окисленні коксового залишку), карбонатами і продуктами реакцій, що залежать від хімічного складу породи;
Г) складом пароподібні продуктів, що утворюються при видаленні хімічно пов'язаної води різних глинистих мінералів, також одержуваних при випаровуванні вологи серцевих гранул, що завантажуються в піч.
Продукти згоряння палива та надлишкове повітря, що подаються в піч під тиском, спрямовуються в основному по осі печі. Пароподібні і газоподібні продукти, що виділяються вихідною сировиною при його нагріванні і випалюванні, відмивають гранули і потім перемішуються і видаляються з продуктом згоряння палива.
Спучування називають процес збільшення матеріалу в обсязі, що супроводжується утворенням внутрішньої, переважно замкнутої пористості.
а)
Для з'ясування основних закономірностей процесу спучування глиняної гранули розглянемо його в самому схематичному наближенні.
В
Рис. 1. Схема спучування елементарної комірки глиняній гранули а) суха гранула, б) спучена гранула; 1 - пора; 2 - спечена оболонка, 3 - суха гранула, 4 - спучена гранула
Уявімо собі, що нагрівається порожнистий глиняну кульку радіусом Го (Рис. 1),
якому можна уподібнити елементарної порі глиняного гранули. Під час нагрівання при досягненні певної температури глиняна оболонка розглянутого кульки почне розм'якшуватися, спікатися і в кінцевому рахунку ущільниться і стане газонепроникної, перебуваючи в піропластичний стані. Якщо в цей момент усередині кульки з яких-небудь причин почнуть виділятися гази, то, не маючи виходу через оболонку, вони створюватимуть у внутрішній порожнині кульки надлишковий тиск, під впливом якого оболонка будучи розм'якшеної, почне розширюватися і радіус її стане rвсп. Це і буде представляти собою спучування елементарної осередку глини.
Таким чином, процес спучування складається з двох стадій: перша - спікання з утворенням закритої пори і друга - власне спучування під тиском газів, що виділяються всередині закритої пори. Сума таких елементарних актів у кожному осередку глиняного гранули та зумовить загальний процес спучування всій гранули. При цьому, розглядаючи процес спучування всій гранули, необхідно мати на увазі, що за своєю товщі вона нагрівається нерівномірно: з поверхні нагрівається швидше, ніж у центрі. Тому поверхня гранули ще до того, як вся її ма...
