Брикет, жидкое стекло

форум для обсуждения технологических вопросов, появляющихся в химической и смежных отраслях
chemtech and the results of science in real production
Данис
Сообщения: 10
Зарегистрирован: Чт дек 01, 2011 8:34 pm

Брикет, жидкое стекло

Сообщение Данис » Чт дек 01, 2011 9:17 pm

Привет всем.
Помогите дилетанту понять механизм процесса.
Дело вот в чем. Проводится ряд экспериментов по возможности получения брикета, из меловой крошки (карбонат кальция CaCO3) + известковая пыль (СаО) + связующее (натриевое жидкое стекло Na2O • nSiO2). С последующим обжигом при температуре 1200град, для оценки возможности получения комовой негашёной извести. После брикетирования получается плотный брикет с достаточными физико-механическими свойствами, после обжига брикет становится еще более прочным. Однако после вылежки в течении нескольких дней брикет трескается и рассыпается... С чем это связано?

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 11539
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение avor » Чт дек 01, 2011 10:41 pm

Дак это известь воды насасывается и того расширения и внутренние механические напряжения и привет.

Аватара пользователя
Corepunk
Сообщения: 248
Зарегистрирован: Пн сен 14, 2009 11:55 am
Контактная информация:

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение Corepunk » Пт дек 02, 2011 3:43 am

Данис, попробуйте проверить. Например, положите в эксикатор после обжига. Или покройте чем-нибудь гидрофобным.
Люди полагают, что размышляя над сложными делами, они могут разобраться с ними... (ц) Хагакурэ

Данис
Сообщения: 10
Зарегистрирован: Чт дек 01, 2011 8:34 pm

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение Данис » Пт дек 02, 2011 9:07 am

avor писал(а):Дак это известь воды насасывается и того расширения и внутренние механические напряжения и привет.
Возможно и так, однако при этом, не обожженный брикет прекрасно себя "чувствует" и прочность не теряет ... А возможно такое, что жидкое стекло при воздействии высокой температуры переходит в другую форму, возможно в какой то силикат натрия, который водорастворим. И вот тогда он действительно впитывает влагу и за счет накапливающихся напряжений разрушается... Возможна ли замена на другой силикат например магния, который нерастворим и имеет такие же вяжущие характеристики.

Данис
Сообщения: 10
Зарегистрирован: Чт дек 01, 2011 8:34 pm

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение Данис » Пт дек 02, 2011 9:14 am

Corepunk писал(а):Данис, попробуйте проверить. Например, положите в эксикатор после обжига. Или покройте чем-нибудь гидрофобным.
Corepunk, у меня задача получить плотный брикет, способный выдерживать воздействие высоких температур, механические воздействия, и сохранять прочность в течении времени при атмосферных условиях. Я согласен, что скорее всего именно влага разрушает брикет, но меня интересует механизм процесса. Возможно при высоких температурах происходит химическая реакция с образованием водорастворимых структур. Тогда подскажите, пожалуйста, чем можно заменить жидкое стекло, какое вяжущее применить?

Шуша
Сообщения: 980
Зарегистрирован: Ср май 02, 2007 3:14 pm

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение Шуша » Пт дек 02, 2011 9:50 am

Данис писал(а):...для оценки возможности получения комовой негашёной извести...
...у меня задача получить плотный брикет, способный выдерживать воздействие высоких температур, механические воздействия, и сохранять прочность в течении времени при атмосферных условиях...
Честно говоря, задачу не понял.
...Я согласен, что скорее всего именно влага разрушает брикет, но меня интересует механизм процесса. Возможно при высоких температурах происходит химическая реакция с образованием водорастворимых структур. Тогда подскажите, пожалуйста, чем можно заменить жидкое стекло, какое вяжущее применить?
В необожженном брикете Вы имеете Ca(OH)2 + CaCO3 + прочее, в обожженном CaO + прочее. CaO при взаимодействии с влагой переходит в Ca(OH)2 и разбухает. При чем здесь жидкое стекло?

Аватара пользователя
Corepunk
Сообщения: 248
Зарегистрирован: Пн сен 14, 2009 11:55 am
Контактная информация:

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение Corepunk » Пт дек 02, 2011 9:55 am

а есть возможность менять соотношение Na:Si?
йа бы попробовал класть меньше Na
Люди полагают, что размышляя над сложными делами, они могут разобраться с ними... (ц) Хагакурэ

Аватара пользователя
Corepunk
Сообщения: 248
Зарегистрирован: Пн сен 14, 2009 11:55 am
Контактная информация:

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение Corepunk » Пт дек 02, 2011 10:00 am

Шуша писал(а):Честно говоря, задачу не понял.
ппкс.

Мне, например, непонятно, насколько важно, чтобы этот кирпич мог быть инертным по отношению к влаге или CO2. Потому что ведь "комовая негашеная известь", конечно же, такими свойствами не обладает.

Данис, объясните все-таки, что же вам надо.
Люди полагают, что размышляя над сложными делами, они могут разобраться с ними... (ц) Хагакурэ

Данис
Сообщения: 10
Зарегистрирован: Чт дек 01, 2011 8:34 pm

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение Данис » Пт дек 02, 2011 10:42 am

Данис, объясните все-таки, что же вам надо.[/quote]

1. При добыче мела образуется большое количество меловой крошки (CaCO3), которая идет в отвал. Поступило предложение делать из нее брикеты для последующего обжига и получения из них негашеной извести (комовой).
2. Процесс обжига кусков мела происходит в вращающихся барабанных печах при температуре 1200град, в течении 2 часов, на выходе имеем комовую негашеную известь применяемую в металлургии и некое количество обожженной известковой пыли (СаО), которую предполагается добавлять как связующее при брикетировании.
3. Однако в виду того что известковая пыль (не гашенная) - это слабое связующее и брикеты получаются не достаточно прочными. Я предположил, что необходимо добавить минеральное вяжущее для того что бы упрочнить структуру.
4. Брикеты получаются отличного качества (в таком состоянии хранятся сколько угодно долго), однако после обжига они приобретают зеленый оттенок, а буквально через несколько часов начинают растрескиваться и примерно через сутки рассыпаются (в отличии от комовой негашеной извести, которая в обычных атмосферных условиях сохраняет свою структуру т.е остается все тем же куском длительное время)
5. В справочнике химика я прочитал, что жидкое стекло после разогревания становится нестабильным и легко растворимым.
6. Моя задача получить брикет с параметрами максимально приближенными к комовой извести... Мне необходимо подобрать минеральное нерастворимое вяжущее. Я совсем не химик, я механик, я сконструировал экструзионный пресс для брикетирования, успешно работающий.
P.S Я покупал жидкое стекло в магазине, поэтому немогу изменить количество Na. А что даст уменьшение количества Na?
"комовая негашеная известь" конечно не инертна к влаге и СО2- однако она сохраняет свою форму куска

Аватара пользователя
Corepunk
Сообщения: 248
Зарегистрирован: Пн сен 14, 2009 11:55 am
Контактная информация:

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение Corepunk » Пт дек 02, 2011 11:00 am

а, теперь ясно )))
уменьшение концентрации Na может помочь сделать материал более пластичным. Собственно стекло ведь содержит намного больше Si, чем Na. Если берете жидкое стекло в магазине, можете попробовать купить там силикагель в порошке (SiO2), мне такой попадался. Тогда есть смысл попробовать в качестве связующего брать только силикагель. Если решитесь на такой эксперимент, пишите что получится.
Люди полагают, что размышляя над сложными делами, они могут разобраться с ними... (ц) Хагакурэ

Аватара пользователя
Corepunk
Сообщения: 248
Зарегистрирован: Пн сен 14, 2009 11:55 am
Контактная информация:

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение Corepunk » Пт дек 02, 2011 11:04 am

хотя насчет чистого SiO2 йа пожалуй переборщил. Чтобы понизить тепмературу плавления связующего, стоит все-таки добавить жидкого стекла.
Люди полагают, что размышляя над сложными делами, они могут разобраться с ними... (ц) Хагакурэ

Данис
Сообщения: 10
Зарегистрирован: Чт дек 01, 2011 8:34 pm

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение Данис » Пт дек 02, 2011 11:14 am

Corepunk писал(а):хотя насчет чистого SiO2 йа пожалуй переборщил. Чтобы понизить тепмературу плавления связующего, стоит все-таки добавить жидкого стекла.
Спасибо за ответ... Возможно например Na заменить на Mg... Т.е использовать селикагель в порошке и оксид магния- в результате при высокой температуре образуется нерастворимый селикат магния? Или образуется что иное? А может быть существуют другие виды минеральных вяжущих веществ?

Аватара пользователя
Corepunk
Сообщения: 248
Зарегистрирован: Пн сен 14, 2009 11:55 am
Контактная информация:

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение Corepunk » Пт дек 02, 2011 11:31 am

Данис писал(а):Возможно например Na заменить на Mg... Т.е использовать селикагель в порошке и оксид магния- в результате при высокой температуре образуется нерастворимый селикат магния?
силикат магния, скорее всего, образуется, но не надо забывать, что силикат кальция тоже существует. Один из обычных видов стекла - как раз сплав силиката натрия, силиката кальция и SiO2. Но силикат кальция достаточно тугоплавкий (при ваших температурах не расплавится), поэтому состав подбирают так, чтобы он плавился не слишком высоко.
Поэтому йа не уверен, что есть смысл заменять натрий на что-либо другое. Как насчет того, чтобы попробовать жидкое стекло с силикагелем в разных соотношениях?
Насчет альтернативных связующих не берусь сказать. Но не исключено, что с ними будет такая же проблема.
Люди полагают, что размышляя над сложными делами, они могут разобраться с ними... (ц) Хагакурэ

Данис
Сообщения: 10
Зарегистрирован: Чт дек 01, 2011 8:34 pm

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение Данис » Пт дек 02, 2011 11:38 am

Я обязательно попробую селикагель. Уже заказал в виде порошка. Я также опробывал различные органические связующие, получались отличные брикеты, однако они все пиролизировали и во время обжыга рассыпались. А почему после обжига брикеты с жидким стеклом приобретают зеленый оттенок?

Данис
Сообщения: 10
Зарегистрирован: Чт дек 01, 2011 8:34 pm

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение Данис » Пт дек 02, 2011 11:41 am

*обжига

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 11539
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение avor » Пт дек 02, 2011 1:00 pm

Данис не надо вам никакого жидкого стекла. В шихте должен быть только мел, сода кальценированная и песок. С вязующее любой клей органический типа ПВА или КМЦ. При прокаливании сода, кальций и песок дадут стекло нужно только подобрать количества добавок соды и песка.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 11539
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение avor » Пт дек 02, 2011 1:46 pm

О еще можно буры в шихту добавить может это повысит стойкость образовавшегося брикета

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение amik » Пт дек 02, 2011 3:08 pm

Данис писал(а): А почему после обжига брикеты с жидким стеклом приобретают зеленый оттенок?
Потому что всякая грязь попадает, железо, наверняка. А щелочная фаза силиката этому очень способствует.
Вообще лично мне уже страшновато становится, когда вместо относительно чистого оксида кальция начнут поставлять адскую смесь, такое только металлургия сможет переварить :?
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Данис
Сообщения: 10
Зарегистрирован: Чт дек 01, 2011 8:34 pm

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение Данис » Пт дек 02, 2011 3:25 pm

amik писал(а): Вообще лично мне уже страшновато становится, когда вместо относительно чистого оксида кальция начнут поставлять адскую смесь, такое только металлургия сможет переварить :?
Надо добиться такого результата, что бы эта самая "адская смесь" была для металлургов лучше чистого оксида кальция. т.е добавки усиливали желаемый результат. Я правильно понимаю, что в металлургии комовая негашенная известь используется в процессе шлакообразования и десульфации, удаляет шлаки? Может, возможно усилить этот эффект ))) Есть среди нас сведующие и знающие металлурги?

Аватара пользователя
alien308
Сообщения: 546
Зарегистрирован: Пт окт 23, 2009 8:53 pm

Re: Брикет, жидкое стекло

Сообщение alien308 » Пт дек 02, 2011 4:21 pm

Можно попробовать порошок стеклобоя шихтовать вместо силикагеля. Температуру размягчения регулировать соотношением стекло/натрий содержащий компонент (сода, жидкое стекло).

Натрий улучшает свойства металлургического шлака, удаление серы и фосфора, текучесть. Заодно и некоторые футеровки быстрей разрушает. Т.е. можно но немного.

Комовая известь не рассыпается потому, что её кусок монолит и гидратируется с поверхности. А брикет многофазная система, по границе раздела фаз проникает влага, гидратирует известь с увеличением объёма и пишите письма. Можно попытаться работать на пороге пережога, чтобы получить более плотный брикет.

Лучше всего найти потребителя на мелочь. Где вы расположены? Может ткну в кого.

Ответить

Вернуться в «химическая технология / chemical technology&production»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 3 гостя