ині.
За час термічної обробки серцевих гранул (10-12 хвилин) у піропластичний розплав практично повністю переходять тільки найдрібніші частинки глинистих мінералів (Розміром менше 10 хвилин). Пилуваті ж і піщані частинки глин (зерна кварцу, польові шпати, піроксени, амфіболи та інші породи) залишаються інертними і практично не взаємодіють з розплавом і зменшують ступінь спучування.
Включення доломіту і кальциту при нагріванні до температури 850-1150 В° С декарбанізуются, переходять в тонкодисперсні оксиди кальцію і магнію і частково (на товщину 0,01-0,04 мм) засвоюються розплавом. p> Частинки карбанатних порід розміром більше 0,06-0,1 мм не повністю асимілюються розплавом, в їх центрах залишаються вільні Сао і MgО, здатні гідратованих зі значним збільшенням об'єму при попаданні у вологе середовище. Щоб уникнути злипання гранул між собою і їх налипання на поверхню футеровки печі температурний інтервал спучування повинен становити не менше 50-70 В° С, максимальна температура спучування не повинна перевищувати 1250-1275 В° С.
Отримання керамзиту з найкращими показниками пов'язано з характером газового середовища всередині гранул і в пічному агрегаті, також з режимом сушіння і випалу сирцю і охолодженні обпалених гранул.
Характер газової середовища при термічній обробці серцевих гранул під обертової печі обумовлюється:
Гј складом продуктів згоряння палива;
Гј коефіцієнтом надлишку повітря;
Гј складом газів, що виділяються органічними домішками глинистої породи (летючих і при окисленні коксового залишку), карбонатами і продуктами реакцій, що залежать від хімічного складу породи;
Гј складом пароподібні продуктів, що утворюються при видаленні хімічно зв'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, виділяються вихідною сировиною при його нагріванні і випалюванні, відмивають гранули та потім перемішуються і видаляються з продуктом згоряння палива.
Процес спучування складається з двох стадій: перша - спікання з утворенням закритої пори і друга - власне спучування під тиском газів, що виділяються всередині закритою пори. Сума таких елементарних актів у кожному осередку глиняного гранули і зумовлює загальний процес спучування всій гранули.
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 маса набуває піропластичний стан, покривається щільною спеченої газонепроникної оболонкою, що запобігає витік газів з гранули навіть у тому випадку, якщо під тиском газів окремі перегородки пір виявляться прорваними.
Основним умовою, що забезпечує спучування глинистих порід при їх нагріванні, є суміщення в часі піропластичний стану глини з інтенсивним газовиділенням всередині випалювального матеріалу.
В даний час можна вважати встановленим, що джерелами газовиділення в глинах є реакції розкладання і відновлення оксидів заліза при їх взаємодії з органічними домішками або добавками у глині, а також хімічно зв'язана вода глинистих мінералів. Схема відновних реакцій може бути представлена ​​наступними рівняннями:
;
;
;
;
.
1.4 Зони, існуючі в печі
Під обертової печі гранули та продукти згоряння рухаються за принципом протитечії: вихідні сирцовиє гранули зустрічаються з газами, що печі при різних температурних умовах і зазнають ряд змін. Залежно від температури, вологості, розміру, втрат маси при прожарюванні та об'ємної насипної маси матеріалу в обертовій печі умовно розрізняють такі зони:
I. Зона сушіння або випаровування вологи з граничними температурами газів 720 - 930 В° С і матеріалу 40 - 240 В° С. Тут йдуть гази наповнюються пароподібними продуктами випаровування фізично зв'язаної оди глини. Довжина зони сушіння від 25 до 36% загальної довжини печі і залежить від вологості і ступеня пористості серцевих гранул і часу, необхідного для їх спучування;
II. Зона підігріву і хімічних реакцій, що примикає до зони I, з граничними температурами газів 930 - 1100 В° С і з матеріалу 240 - 880 В° С. Підігрів матеріалу відбувається внаслідок тепловіддачі від продуктів згоряння палива, в тій чи іншій мірі розбавлених надлишковим повітрям. Довжина цієї зони повинна бути можливо більш малої і зазвичай становить 8 - 15 м. у міру підігріву гранул і підвищення їх температури з глини виділяються газоподібні продукти дисоціації карбонатів, вагонетки і окислення органічних речовин і пароподібні продукти водних мінералів.
III. Зона температурного розм'якшення і спучування гранул ...
