Спосіб стабілізації відвальних доменних шлаків

Номер патенту: 32590

Опубліковано: 15.02.2001

Автор: Мусін Володимир Гаврилович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Способ стабилизации отвальных доменных шлаков путём введения в шлаковый расплав кремнесодержащей добавки, перемешивание шлакового расплава и последующего его охлаждения, отличающийся тем, что шлаковый расплав сливают в ковш, а затем - в отвал, в качестве кремнеземистой добавки применяют гранулированный доменный шлак, который смешивают с медленно охлаждённым в отвале шлаковым расплавом в соотношении 10:90 -90:10 и измельчают.

Текст

Дивитися

Способ стабилизации отвальных доменных шлаков путем введения в шлаковый расплав кремнесодержащей добавки, перемешивания шлакового расплава и последующего его охлаждения, отличающийся тем, что шлаковый расплав сливают в ковш, а затем - в отвал, в качестве кремнеземистой добавки применяют гранулированный доменный шлак, который смешивают с медленно охлажденным в отвале шлаковым расплавом в соотношении 10:90-90:10 и измельчают. Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения вяжущих, растворов и бетонов на их основе. Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является способ получения (стабилизации доменных шлаков) строительных материалов, при котором в жидкий шлак добавляют кварцевый песок (кремнесодержащей добавки). Этот способ обладает рядом недостатков. Кварцевый песок технологически малоэффективен, так как плохо растворяется в шлаке (требует миксиризации и дополнительного расхода теплоносителя для подогрева расплава) и при остывании остатка в виде непрореагировавших включений. При этом он приемлем для раскисления (стабилизации) высокоосновных шлаков. В основу изобретения поставлена задача разработать способ стабилизации отвальных доменных шлаков путем введения в шлаковый расплав кремнесодержащей добавки, перемешивание шлакового расплава и последующего его охлаждения, отличающейся тем, что шлаковый расплав сливают в ковш, затем - в отвал, в качестве кремнеземистой добавки применяют гранулированный доменный шлак, который смешивают с медленно охлажденным в отвале шлаковым расплавом в соотношении 10:90-90:10 и измельчают, что обеспечивает получение шлакового вяжущего максимально возможной активности Образцы-цилиндры в более поздние сроки (90 суток и более) нормального твердения теряют прочность, в них появляются трещины, увеличиваются в объеме, что не учитывается действующими нормативными документами. К указанному в ГОСТах сроку (60 суток) образцы временно упрочняются за счет уплотнения структуры, вызванного образованием гипса и деструктивными явлениями, затем (после 60 суток) образовавшиеся напряжения достигают предела прочности материала на растяжение и образцы разрушаются. В связи с этим многие отрицательные явления, связанные с поведением шлаков в изделиях (увеличение в объеме, разрушение), мы наблюдаем при эксплуатации зданий и сооружений. Поскольку рекомендации действующих отечественных и зарубежных нормативных документов и производственный опыт применения отвальных доменных шлаков в строительстве не согласуются, следует считать, что истинной причины разрушения отвальных доменных шлаков в изделиях до настоящего времени не установлено. Поэтому следует признать, что на сегодняшний день эта проблема не решена в целом, как в теоретическом, так и в практическом плане. Это касается применения отвальных доменных шлаков в качестве щебня в тяжелых и легких бетонах и шлакового песка в дорожном и промышленном строительстве. А что касается применения отвальных доменных шлаков в качестве минеральных вяжущих веществ, то этот вопрос в нормативных документах не решался. Вопрос этот не решается, так как отмеченные выше негативные свойства измельченных доменных отвальных шлаков проявляются в значительно большей степени. Как оказалось, разрушаются все отвальные доменные шлаки как кислые, так и основные, содержащие сернистые соединения. Проведенные мной длительные (более 30 лет) исследования и внедрения результатов в производство позволили установить истин см о о О) ю см со 32590 ную причину увеличения объема и разрушения отвальных доменных шлаков, разработать и реализовать рекомендации, устраняющие это явление. Разрушение отвальных доменных шлаков не связано с силикатным распадом, а кроется в физико-химических процессах их гидратации и твердения. Опытным путем было установлено, что тонкодисперсные (шлаковый песок) и измельченные плотные и пористые отвальные доменные шлаки при гидратации и твердении неравномерно увеличиваются в объеме, теряют прочность и разрушаются. Разрушению гидратированного шлакового камня предшествует снижение рН жидкой фазы под воздействием ионов SO42" - продукта окисления H2S, появившегося в результате гидролиза CaS еще в отвалах CaS + СО 2 + Н2О = СаСОз + H2S + 82,55 кДж (1) При остывании шлака в отвалах, а также > при повторном сливе огненно-жидкого шлака на остывший шлак, присутствующий в последнем H2S при температуре 250 С и выше горит по реакции: 2H2S + О 2 = 2Н2О + 2S + 596,6 кДж (2) Образовавшаяся сера в толще шлака, который при остывании рассыпается в результате силикатного распада, вступая в реакцию с Ог и водой, образует НгёОз: 2S + О 2 + Н2О = 2H 2 SO 3 + 598,71 кДж (3) 8 щелочной среде Са(ОН)2 и Н2ЭОз образуют бисульфат кальция: Са(ОН)2 + 2H 2 SO 3 = 2Ca(HSO3)2 + НгО (4) Последний, окисляясь, образует гипс и сернистую кислоту: 2Ca(HSO3)2 + 2О 2 = 2CaSO4 + 2H2SO3 (5) Образовавшийся ангидрид, находясь в активной форме, интенсивно гидратируется: CaSO4 + 2Н2О = CaSO4 * 2Н 2 О (6) Нейтрализация Са(ОН)2 серной кислотой и повышение концентрации за счет испарения влаги резко снижает рН поровой жидкости в затвердевшей структуре шлакового камня. Снижение водородного показателя ниже 9 (рН

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

A method for stabilization of dump blast furnace slags

Автори англійською

Musin Volodymyr Havrylovych

Назва патенту російською

Способ стабилизации отвальных доменных шлаков

Автори російською

Мусин Владимир Гаврилович

МПК / Мітки

МПК: C04B 5/00, C04B 7/147

Мітки: доменних, шлаків, спосіб, стабілізації, відвальних

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/4-32590-sposib-stabilizaci-vidvalnikh-domennikh-shlakiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб стабілізації відвальних доменних шлаків</a>

Подібні патенти