Новая техника получения безцементных вяжущих

Предлагаем вам энергоэффективный способ получения шлакощелочных вяжущих (ШЩВ)

Машиностроительным предприятием «ТЕХПРИБОР» совместно с испытательным центром ОАО «Тулаоргтехстрой» проведены работы по изысканию новых экономичных минеральных вяжущих. Успешное развитее исследований в данной области позволило к таким вяжущим отнести чистые и смешанные щелочные гидравлические цементы на основе шлаков и щелочных металлов. Едкие щелочи, возникающие в процессе гидратации этих вяжущих, активно взаимодействуют с минералами различных заполнителей, обычно применяемых в портландцементных бетонах и растворах, с образованием высокопрочных соединений.

Внедрение шлакощелочных вяжущих в производство позволит получать дешевые и эффективные строительных материалы.

Учитывая целый ряд особенностей производства шлакощелочных вяжущих, машиностроительным предприятием ТЕХПРИБОР разработано и запущено в производство технологического оборудование для получения щелочного гидравлического вяжущего, строительных материалов, изделий и конструкций на его основе.

Технологическая схема производства бетонов и растворов на основе шлакощелочных вяжущих (ШЩВ) с использованием дезинтеграторной мельницы-сепаратора

Состав технологической схемы:

1. Винтовой конвейер подачи материала в измельчитель - дезинтегратор (3 кВт)
2. Мельница - дезинтегратор (37 кВт)
3. Воздушно-проходной классификатор
4. Циклон - разгрузитель «ПОТОК-ЦРК-750»
5. Шлюзовой затвор модели «БАРЬЕР-14/55» (0,55 кВт)
6. Пылеулавливающий агрегат модели «ПОТОК – ВЦП 2.5 - 10000» (2,2 кВт)
7. Винтовой конвейер загрузки тонкомолотого шлака в дозатор (3 кВт)
8. Весовой дозатор тонкомолотого шлака
9. Весовой дозатор раствора щелочного активатора
10. Весовой дозатор инертного заполнителя
11. Бетоносмеситель «Скаут-Миксер - 350» (5,5 кВт)

Производительность агрегата до 6 м куб./ч.
Установленная мощность агрегата 51,2 кВт.

Технологическая схема производства безклинкерного вяжущего

Технологическая схема применения металлургических шлаков в технологии производства безклинкерных вяжущих должна разрабатываться на каждом конкретном предприятии с учетом особенностей его сырьевой базы. Основные технологические операции производства безклинкерного шлакового вяжущего: сушка и помол.

Производство ШЩВ начинается с составления пропорций шихты бесклинкерного вяжущего. В зависимости от формирования состава шихты выбирается принципиальная схема помола – либо совместный помол шлака с соединениями щелочных металлов либо раздельный помол с последующим затворением молотого шлака растворами этих соединений. В случае совместного помола активность шлакощелочного вяжущего несколько выше.

Компоненты шихты (металлургический шлак и минеральная добавка) со склада, через систему дозирования поступает в сушильный барабан, после чего загружается в бункер. Из расходного бункера шлак загружается в дезинтеграторную мельницу-сепаратор, где измельчается до удельной поверхности не менее 3000 см²/г по ПСХ. Изготовленное вяжущее поступает на склад готовой продукции для дальнейшего затаривания и транспортировки.

Металлургический шлак					Минеральная добавка
	Дозирование
	Совместная сушка
	Совместный помол
	Склад готовой продукции

Сушка осуществляется в сушильных барабанах или, что эффективнее, в специальных установках в условиях кипящего слоя до влажности, не превышающей 1-2%. При этом шлак не следует нагревать выше 600-700°С, так как при более высокой температуре он может расстекловываться, что вызывает уменьшение его гидравлический активности.

Помол осуществляется в дезинтеграторной мельнице-сепараторе до удельной поверхности не менее 3000 см²/г, для достижения оптимальных физико-технических свойств ШЩВ. Введение при помоле различных минеральных добавок позволит повысить степень гидратации шлака с увеличением количества новообразований и формированием камня с более однородной микроструктурой, а, следовательно, повысить прочность, морозостойкость и водонепроницаемость бетонов на основе ШЩВ.

Обеспечение хранения и отгрузки потребителю ШЩВ с соблюдением герметичности транспортировки, без доступа загрязняющих примесей немаловажный фактор стабильных показателей свойств ШЩБ.

Несомненными преимуществами данной технологии получения ШЩВ можно отнести :

• пониженные энергозатраты и удельные капиталовложения;
• дешевизну использования исходного сырья (отходы промышленных производств);
• возможность производства широкой номенклатуры ШЩВ и КШЩВ с незначительным увеличением себестоимости продукции;
• гибкость производства, возможность быстрого перехода к выпуску других видов и марок ШЩВ;
• простота, экономичность технологического процесса и используемого оборудования.

Использование безклинкерного вяжущего

При производстве шлакощелочных вяжущих в больших объемах используются техногенный молотый шлак и щелочные затворители. По данным проф. Дворкина Л.И., сравнение затрат на производство шлакощелочных вяжущих марок 600-1200 и портландцемента марки 600 показывает, что у шлакощелочных вяжущих ниже: себестоимость в 1,7-1,9 раза, удельный расход топлива в 3-5 раз, электроэнергии в 2 раза, приведенные затраты – в 2-2,5 раза. Данные свидетельствуют о целесообразности и технико-экономической эффективности производства шлакощелочных вяжущих для бетонов, бетонных и железобетонных изделий для промышленного, транспортного, мелиоративного и гражданского строительства.

Продукты твердения шлакощелочных вяжущих не содержат свободной извести и высокоосновных новообразований, характерных для цементного камня, тем самым обусловлена возможность использования ШЩВ в бетонах, работающих в условия минерализованных, сульфатных, магнезиальных и морских водах, а также в растворах солей и неорганических кислот.

Бетоны на основе ШЩВ способны твердеть как при низкой положительной температуре, так и при отрицательных температурах; облают низким тепловыделением при твердении, что обеспечивает возможность использования для бетонирования массивных конструкций.

Особую актуальность производство шлакощелочных вяжущих и бетонов представляет для регионов страны, не имеющих собственного производства портландцемента. Организация производства и применение шлакощелочных вяжущих, в том числе композиционных, бетонов, бетонных и железобетонных изделий на их основе позволит снять проблему дефицита цемента и повысить доступность жилья для населения.