Підвищення ефективності виробництва силікатної цегли із застосуванням механічної активації та добавкою фосфогіпсу

Abstract

UA: Дисертація присвячена розробці термодинамічних і технологічних параметрів отримання силікатної цегли без застосування теплової обробки. За допомогою термодинамічного аналізу показано позитивний вплив застосування негашеного вапна, аморфного діоксину кремнію та Р2О5 на збільшення можливості утворення гідросилікатів кальцію при нормальних умовах, що підтвердили і експериментальні дослідження з визначення міцності зразків при обробці вапняно-кремнеземистої суміші з добавкою в активаторі. Методами математичного планування експерименту визначено раціональний склад для виробництва. Проведено фізико-хімічні дослідження зразків силікатної цегли, методами рентгенофазового, інфрачервоної спектроскопії, крісталлооптичного, диференційно-термічного та електронно-мікроскопічного аналізів, що підтвердили достовірність термодинамічних і теоретичних досліджень про можливість утворення гідросилікатів кальцію у вапняно-кремнеземистій суміші без теплової обробки. Розроблено основні параметри технології отримання силікатної цегли без застосування теплової обробки. Запропоновано новий спосіб виготовлення силікатної суміші, в результаті чого утворення гідросилікатів кальцію можливо при нормальних умовах. RU: Диссертация посвящена разработке термодинамических и технологических параметров получения силикатного кирпича с добавкой фосфогипса без применения тепловой обработки. С помощью термодинамического анализа показано, что при введении в известково-кремнеземистую смесь негашеной извести вместо гашеной повышается термодинамическая возможность образования в температурном интервале от 273 до 473 К: риверсайдита и тоберморита, а фошагит, ксонотлит, окенит и гиролит формируются только в реакциях с негашеной известью без подведения в систему тепловой энергии. Тедмодинамически выявлено влияние температуры от 273 до 473 К на изменение энергии Гиббса и энтальпии в системах Ca(OH)2- SiO2-H2O и CaO- SiO2-H2O. Исследовано влияние введения в известково-кремнеземистую смесь аморфного диоксида кремния в системе СаО-SiO2-H2O. Выявлено, что введение в известково- кремнеземистую смесь Р2О5, увеличивает термодинамическую возможность ускорения реакций образования гидросиликатов кальция при нормальных условиях. Выполненные экспериментальные исследования подтвердили термодинамические расчеты и выявили положительное влияние введения добавки фосфогипса, негашеной извести в известково-песчаную смесь с ее дальнейшей обработкой в барабанно-валковом активаторе на прочность образцов силикатного кирпича. Проведены изучения влияния количества добавки фосфогипса и механической активации на изменение коэффициента размягчения. Методами математического планирования эксперимента определен рациональный состав для производства, изучалось влияние трех факторов: длительности процесса активации известково-кремнеземистой смеси, процентного содержания в ней извести и фосфогипса. Проведены физико-химические исследования образцов силикатного кирпича, методами рентгенофазового, инфракрасной спектроскопии, кристаллооптического, дифференциально-термического и электронно-микроскопического анализов, подтвердившие достоверность термодинамических и теоретических исследований о возможности образования гидросиликатов кальция в известково-кремнеземистой смеси без тепловой обработки. Разработаны основные параметры технологии получения силикатного кирпича без применения тепловой обработки. Предложен новый способ изготовления силикатной смеси, в результате чего образование гидросиликатов кальция возможно при естественных условиях. EN: The thesis is devoted to the development of thermodynamic and technological parameters of a silica brick without heat treatment. Using thermodynamic analysis shows the positive impact of the use of quicklime, amorphous silicon dioxide and P2O5 to increase the possibility of formation hidrosylikates calcium under normal conditions as confirmed by experimental studies determining the strength of samples in the processing of lime-silica mixture with the addition of activator. Methods of mathematical planning of experiment defined a rational structure for production. A physico-chemical studies of silica brick, methods of X-ray diffraction, infrared spectroscopy, kristallooptical, differential thermal and electron microscopic analysis, which confirmed the reliability of thermodynamic and theoretical studies of the possibility of formation hidrosylikates calcium in lime-silica mixture without heat treatment. A key parameters technologies of silica bricks without heat treatment. A new method of making silica mixture, resulting in the formation of calcium hidrosylikates possible under normal conditions.