Влияние режима термической обработки мела на его прочность
- 1 — д-р техн. наук заведующий кафедрой Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна
- 2 — инженер ООО «Исследователь КМА»
Аннотация
Природный мел характеризуется мелкозернистой структурой. Обработка мела в традиционных для обжига карбоната кальция условиях сопровождается практически полным его разрушением и образованием огромного количества пыли. Изучены прочностные характеристики продукта обжига мела – мелового камня, полученного при различных температурно-временных режимах нагрева исходного сырья до температуры 450-600 °С. Методом одноосного сжатия определялась их прочность в зависимости от переменных факторов. На основании экспериментальных данных была построена модель, определяющая зависимость прочности мела от времени и температуры нагрева. В интервале температур 450-600 °С с увеличением температуры прочность мелового камня растет, а с увеличением скорости нагрева – уменьшается. В процессе изотермического нагрева на прочность мелового камня будут влиять сразу несколько факторов: образование и рост кристаллов кальцита, испарение воды, агломерация зерен кальцита. При увеличении температуры нагрева с 450 до 600 °С средние размеры кристаллов значительно увеличиваются и обнаруживаются кристаллы с оценочными размерами более 4 мкм. Увеличение размеров кристаллов связано с увеличением скорости их роста. Агломерация зерен происходит при температуре 600 °С.
Литература
- Boryachek A.F., Belov I.A. A.s. 252901 SSSR. MPK S 04B 2/02. The method of preparation of chalk for lime baking. Sposob podgotovki mela dlya obzhiga na izvest'. Zayavl. 06.06.1966; opubl. 22.09.1969. Byul. 29, p. 2 (in Russian).
- Nekhlebaev Yu.P., Kuklin G.B., Konev V.V. et al. A.s. 867891 SSSR. MPK S 04B 1/00. The method of obtaining lime from chalk fines. Zayavl. 19.06.1979; opubl. 30.09.1981. Byul. 36, p. 3 (in Russian).
- Volzhenskii A.V., Burov Yu.S., Kolokol'nikov V.S. Mineral binders (technology and properties). Moscow: Stroiizdat, 1979, p. 467 (in Russian).
- Mountain Encyclopedia. Vol.4. Ortin – Sociosphere. Ed by. E.A.Kozlovskii; M.I.Agoshkov, L.K.Antonenko, K.KArbiev et al. Moscow: Sov. entsiklopediya. 1989, p. 623 (in Russian).
- Koryukov V.N., Bibanaeva S.A. Technology of lime and its use in the production of alumina. Tekhnika i tekhnologiya: novye perspektivy razvitiya. 2014. N 12, p. 117-119 (in Russian).
- Grinding and processing technology: Chalk baking. URL:http://pomol.club.com.ua/blog/?p=2843 (date of access 19.06.2017) (in Russian).
- Trufanov D.A., Lipin V.A. Investigation of the behavior of the amorphous component of the chalk stone of the Lebedinsky field during decarbonization. Nedelya nauki SPbPU: Materialy nauchn. konf. SPb.: Izd-vo Politekhn. un-ta, 2016. Part.1, p. 8-10 (in Russian).
- Kholmova M.A., Komarov V.I., Gur'ev A.V. High yield pulp. Ways to get it. Khimiya rastitel'nogo syr'ya. 2007. N 2, р. 5-12 (in Russian).
- Addadi L., Raz S., Weiner S. Taking advantage of disorder: Amorphous calcium carbonate and its roles in biomineralization. Adv. Mater. 2003. Vol. 15. N 12, p. 959-970.
- Andersson O. Experiment: Planning, Implementing and Interpreting. Wiley. 2012. 288 р. URL (date of access 15.04.2017).
- Ihli J., Wong W.C., Noel E.H. et al. Dehydration and crystallization of amorphous calcium carbonate in solution and in the air. Nat. Commun. 2014. Vol. 5. N 1, p. 10.
- Palchik V., Hatzor Y.H. The influence of porosity on tensile and compressive strength of porous chalks. Rock Mechanics and Rock Engineering. 2004. Vol. 37. N 4, р. 331-341.
- Prokesch M.E., Euston C. Patent 20120100050 US. A1 C 04B 2/104. Production of calcined lime from natural chalk material in a rotary kiln. Publ. 26.04.2012.
- Risnes R., Flaageng O. Mechanical properties of chalk with emphasis on chalk-fluid interactions and micromechanical aspects. Oil & Gas Science and Technology. 1999. Vol. 54. N 6, p. 751-758.
- Schmidt M.P., Ilott A.J., Phillips B.L., Reeder R.J. Structural changes upon dehydration of amorphous calcium carbonate. Cryst. Growth Des. 2014. Vol. 14. N 3, p. 938-951.
- Andreassen K.A., Foged N.N., Hededal O., Krogsbøll A. Temperature Influence on Rock Mechanical Properties: High-Porosity, Low-Cemented Chalk. Kgs. Lyngby: Technical University of Denmark (DTU). 2011, p. 126.