ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ СВЯЗЫВАНИЯ ИЗВЕСТИ ОТ ВИДА АЛЮМОСИЛИКАТНОГО КОМПОНЕНТА И ХАРАКТЕРИСТИК СМЕСИ
Для количественной оценки и сравнения процессов связывания извести при обжнге сырьевых смесей различных составов определялось содержание свободной извести в продуктах промежуточного обжига, по полученным данным строились графики зависимости. По этим графикам (рис. 4.11) с помошью планиметра определялись площади между кривой и осью ординат в определенных температурных интервалах. Граничные температуры интервалов выбирались в соответствии с данными, полученными при дериватографическом и рентгенофазовом анализах: интервал температур от 700 до 900 °С характеризует активное протекание процесса декарбонизации, 900—1150 °С соответствует условно-твердофазовым процессам, от 1150 до 1400 (1450) °С — жидкофазовым взаимодействиям. Полученные результаты для сырьевых смесей с КН = 0,9 приведены в табл. 4.8.
Из этих данных видно, что в низкотемпературной области (700—900 °С) содержание свободной извести в образцах с КН = 0,9 независимо от значения силикатного модуля и вида карбонатного компонента во всех случаях выше для смесей, содержащих базальт.
При переходе в область температур 900—1150 °С, соответствующую процессам твердофазового спекания отмечается изменение характера зависимости величины Sf от состава и характеристик смеси, что хорошо согласуется с приведенными выше данными дериватографического и рентге нофазового методов анализа различной природы процессов, протекающих при обжиге сырьевых смесей с базальтом и без него в этом интервале температур. Однозначная трактовка затрудняется еще и тем, что к температуре 900 °С разложение карбоната кальция еще не полностью завершено и, следовательно, в интервале температур 900—1150 °С одновременно проходят процессы как выделения, так и усвоения оксида кальция. Например, замедление связывания извести в период твердофазовых реакций наиболее заметно для смесей, показавших наибольшее отставание в период декарбонизации.
Картина существенно изменяется при переходе процесса в область жидкофазных взаимодействий: во всех случаях усвоение свободной извести в сырьевых смесях, содержащих базальт, происходит быстрее, чем в параллельных составах. Относительное ускорение процесса пропорционально содержанию базальта в смеси: разница в площади между составами при повышенном содержании базальта в смесях вдвое выше, чем разница в площадях для составов 5 и 6 (при меньшем количестве базальта). Полученные результаты полностью согласуются с приведенными выше данными физико-химического анализа, свидетельствующими о значительном ускорении реакций минералообразования в сырьевых смесях с базальтом при температурах 1150 °С и выше в связи с появлением расплава, что способствует более раннему завершению процесса усвоения извести. Это хорошо видно из данных приведенных в табл. 4.9. Полное усвоение оксида кальция происходит в сырьевых смесях, содержащих базальт, при более низких температурах, чем в контрольных составах с глиной, в том числе и при введении шлака.
Таким образом, при замене компонента, диссоциирующего при обжиге (глина), плавящейся независимой физико-химической системой (О. П. Мчедлов-Петросяи) (шлак, базальт) процесс минералообразования претерпевает существенные изменения: снижается роль твердофазовых реакций, высокая скорость синтеза новых фаз наблюдается после появления расплава в области температур, зависящих от природы (плавящегося компонента. Такое существенное снижение роли твердофазовых процессов позволило предположить, а затем и обосновать возможность обжига сырьевых смесей с базальтами и шлаками в немолотом состоянии (для смесей со шлаком — О. П. Мчедлов-Петросяи и др., для смесей с базальтом — А. А. Пащенко, Е. А. Мясиикова, В. В. Токарчук и др.). К сожалению, объем монографии не позволяет остановиться иа рассмотрении этого вопроса более подробно.
Более детального рассмотрения заслуживает вопрос влияния малых составляющих на процессы, происходящие при обжиге клинкера, однако в настоящее время имеется много работ, в том числе и обобщающих обширную библиографию, что несколько облегчает нашу задачу. В числе таких работ, прежде всего, материалы докладов Ю. М. Бутта, В. В. Тимашева и А. П. Осокииа на 6 Международном конгрессе по химии цемента (Москва, 1974 г.) и ряда дополнительных докладов, сделанных там же; материалы докладов, сделанных иа 7 Международном конгрессе по химии цемента (Париж, 980 г.), работы Т. К. Чаттерджи и Маки и т. д.