Использование отходов с получением добавок для производства цемента

Главная / Утилизация и переработка отходов / Технологии и оборудование

Время на чтение: 4 мин

Цементная промышленность – это большой экологический резерв общества, имеющий все возможности для эффективной утилизации различного вторсырья: отходов переработки газа, металла, нефти, угля, биомассы, золошлаков, автомобильных шин, кирпичного боя, сельскохозяйственных отходов и бытового мусора.

Цемент – основной стройматериал, которого ежегодно производится более 2 млрд тонн в мире, и цифра эта постоянно растет.

Бетон в 20 раз менее энергоемок, чем сталь, в 13 раз чем стекло, в 63 раза чем алюминий, а значит, утилизация отходов производителями цемента приобретает глобальное значение.

Как работает дровяная печь

В дровяной печи регулируемый огонь нагревает тяжелый чугунный корпус печи, который, в свою очередь, испускает теплоту в виде излучения. Эта тепловая энергия нагревает стены, пол, потолок и мебель. В результате, кроме излученной печью теплоты, воздух получает дополнительную теплоту еще и благодаря теплопроводности, непосредственно контактируя с горячей печью и нагретыми стенами, потолком, полом и мебелью.

Нагретый воздух поднимается, вызывая непрерывную циркуляцию воздуха (конвекцию), которая способствует выравниванию температуры по всей комнате. Поэтому дровяная печь нагревает комнату, используя все три способа, известных физикам. Хорошая дровяная печь сможет нагреть большую комнату за приемлемое время, даже если температура на улице значительно ниже нуля.

Если дровяную печь установить на фундаменте дома рядом с системой забора воздуха основной системы отопления, ее вентилятор может обеспечить циркуляцию нагретого воздуха по всему дому, даже если сама система отопления не работает. Таким образом, большая дровяная печь может поддерживать средний уровень тепла в доме всегда, исключая самые холодные дни.

Заборник первичного воздуха всегда обеспечивает поступление небольшого количества воздуха в топку. Интенсивность горения может регулироваться с помощью вторичного воздухозаборника. Открывая его клапан, увеличиваем интенсивность горения и, соответственно, повышаем температуру. Закрывая, уменьшаем интенсивность горения до минимума. Каталитический конвертер превращает большую часть энергии, содержащейся в дыме, в полезное тепло, а также уменьшает загрязнения, которые выходят в дымоход. (При желании каталитический конвертер можно исключить из процесса.)

Большая дровяная печь в нормальных условиях может иметь мощность свыше 150 ООО БТЕ/ч. Это сравнимо с мощностью большой газовой печи. Прекрасное описание работы дровяной печи, а также дровяного топлива в общих чертах содержится в маленькой книжке Ральфа Ричи «Все, что нужно знать о дереве на практике» (Springfield. Oregon: Ritchie Unlimited Publications, 1998). Однако эта книга, ни эта статья, что вы сейчас читаете, не являются пособиями по безопасности. Если у вас возникли какие-то сомнения по поводу установки и использования дровяных печей после чтения их инструкций по эксплуатации, свяжитесь с местной пожарной инспекцией, которая в любом случае будет проверять вашу систему.

Читайте так же:

Растекаемость цементного теста это

На основе глины

Один из самых дешевых и доступных типов соединительных печных смесей. Глиняный раствор для кладки печей характеризуется повышенной жирностью, которая определяет степень пластичность, жаростойкости и прочности готового материала.

Раствор для печи из натуральной глины бывает:

Жирный – отличается пластичностью, прочностью, но быстрым появлением трещин после высыхания;
Нормальный – достаточно пластичен и устойчив к растрескиванию, дает небольшой процент усадки после сушки. Способен выдерживать высокие температуры до 110 градусов;
Тощий – непластичен и недолговечен, восприимчив к быстрому расслаиванию и крошению.

Огнеупорный раствор из глины готовится на основании трех компонентов: глины, песка и воды. Подобный состав устойчив к растрескиванию и пересыханию, обеспечивает надежное обустройство печи из кирпича.

Чтобы построить печник, рекомендуется использовать жирные и нормальные составы, которые обладают повышенной прочностью, пластичностью и устойчивостью к расслаиванию.

Качество глины определяет количество песка, необходимого для замеса раствора. Для работ используется глина и очищенная вода с низким содержанием примесей. Для кладки 100 кирпичей в среднем используется до 20 литров чистой воды.

Для приготовления раствора используется карьерный или речной песок мелкой фракции без дополнительных примесей. Перед использованием его обязательно просеивают через мелкоячеистое сито. Если в нем имеются примеси гравия, тогда рекомендуется использовать сито с размером ячеек до 10 мм. Для мелкофракционного материала подойдет сито с 2 мм ячейками.

Перед добавлением других компонентов глиняную основу рекомендуется проверить на пластичность. Как сделать подобную проверку? Для этого небольшую доску следует опустить в полученную смесь для кладки печи и определить ее толщину. Она должна быть в меру густой и тягучей. Если имеется лишняя жидкость, тогда стоит добавить немного вяжущего компонента, периодически размешивая и тестируя смесь на пластичность.

Оптимальная толщина соединительного материала – 2 мм, что свидетельствует о правильном соблюдении пропорций всех компонентов. Готовая кладочная масса получается тягучей и не очень плотной.

Подходящая плотность раствора для кладки зависит от соотношения основных компонентов в ней – глины и песка соответственно:

Жирная масса – 1:2;
Нормальная масса – 1:1;
Тощая масса – 2:1.

Читайте так же:

Насосы для перекачки сухого цемента

Как приготовить качественную соединительную массу на основе глины? Существует несколько проверенных способов.

Способ №1

Нужный объем глины замачивается на 24 часа, добавляется вода для получения густой массы. Полученный материал аккуратно процеживается, затем в него добавляется песок и еще раз замешивается. Важно избегать образования глинистых луж, которые можно устранить небольшой порцией вяжущего компонента.

Способ №2

В емкости соединяется шамотный песок и глина в равных пропорциях, добавляется очищенная вода (1/4 часть от объема глины). Все компоненты тщательно перемешиваются до получения однородной массы.

Способ №3

Состав замешивается на основе суглинков. Этот рецепт предусматривает приготовление 10 различных вариантов раствора, из которого выбирается лучший.

Для первого: 10 объемов суглинки, 1 объем песка и 1 объем цемента и т.д. по убыванию объема суглинки. Десять полученных основ помещаются в разные емкости и оставляются на просушку в течение 5-6 дней. По завершению отведенного времени определяется наиболее качественный состав раствора с минимальной степенью усадки и устойчивостью к растрескиванию.

Способ №4

К глине добавляется песок и ¼ воды. Все компоненты перемешиваются для получения густой тягучей массы. Для повышения прочности в подобную смесь рекомендуется добавить каменной соли или цемента. На ведро смеси – до 250 г соли и ¾ литра цемента. Соль предварительно растворяют в воде, а цемент разводят водой до густой консистенции, после чего добавляют в готовую основу.

Клей для облицовки печей плиткой — производители

Среди профессионалов и обычных пользователей популярностью пользуются мари (бренды):

Ceresit CM 16 Ceresit CM 16 Эластичный клей для плитки «Flex» (Украина, по немецкой лицензии, 600 руб./уп.). Церезит Флекс предназначен для укладки на сложные деформируемые основания, а также методом плитка по плитке.

Правильная работа с правильным раствором

Характеристики штукатурки важны для качества покрытия, но без соблюдения техники нанесения даже дорогостоящий раствор обязательно даст трещины в процессе эксплуатации. Поэтому, если вы выполняете работу самостоятельно, строго следуйте алгоритму действий.

Фото с сайта: homemasters.ru

Подготовительный этап

После завершения кладки, печь должна простоять хотя бы месяц, до окончания первичной усадки.

Выполните расшивку швов, углубив их на 5-10 мм для увеличения площади соприкосновения с раствором.

Очистите стену от пыли и загрязнений, воспользовавшись щеткой и протопите печь до 50-60⁰С.

Хорошенько смочите кладку водой, чтобы кирпич не абсорбировал влагу из штукатурки, ускоряя ее высыхание.

Читайте так же:

Натяжной потолок залили цементом

Армирование отделочного слоя

фото с сайта http://obustroeno.com

Армировать поверхность нужно обязательно, и существует несколько вариантов выполнения этого этапа:

Металлическая мягкая сетка. Металл обязательно должен быть оцинкованным, чтобы контуры сетки не проступили полосами ржавчины. Озаботиться креплением сетки нужно еще на этапе выполнения кладки, оставив проволочные выпуски для нее. Если это не было сделано, то крепить сетку придется саморезами или гвоздями в швы.

Мешковина или марля. Противники такого способа армирования указывают на горючесть мешковины, а сторонники говорят об экологической чистоте и невозможности возгорания в тоще глины. Приняв решение армировать штукатурку мешковиной, ее нарезают квадратами, окунают в жидкий раствор и приклеивают к стенке после выполнения обрызга.

Оштукатуривание

фото с сайта http://kursremonta.ru

Этап оштукатуривания потребует выполнения работ в такой последовательности:

Грунтование. Использовать нужно грунтовки глубокого проникновения, и грунтовать поверхность перед нанесением каждого слоя.

Обрызг. Для обрызга используется кисть и тот же раствор, что для штукатурки, только разбавленный водой до консистенции жидкого кефира. Это делается для заполнения мелких неровностей и шероховатостей, чтобы не оставлять воздушных пустот, которые приведут к появлению трещин.

Штукатурка. Раствор накидывается при помощи кельмы и разглаживается полутерком, толщина каждого слоя составляет 2-3 мм, при этом общую толщину штукатурки желательно выдержать в пределах 10-15 мм.

Накрывка. Также выполняется жидким раствором, после чего затирается гладилкой. В случае глиняных смесей затирка может делаться тряпкой, смоченной в растворе.

В ближайшие трое суток растапливать печь нельзя, и первый нагрев не должен превышать половину максимальной мощности печи.

Если готовая штукатурка все же растрескалась, трещину необходимо ликвидировать. Для этого она расширяется шпателем, поверхность смачивается и заполняется тем же составом, который был использован во время основных работ. Не стоит забывать при этом о грунтовке и затирке.

Теперь вы точно знаете, как сделать раствор для штукатурки печи, и пусть она долгие годы радует вас безупречным внешним видом и уютным теплом.

Как пользоваться готовыми смесями

Несмотря на то что Технология и процедура использования готовых смесей для кладки печей из покупной упаковки упрощены максимально, следует обратить внимание на способ замешивания. Для этого обязательно придется воспользоваться миксером или своеобразной насадкой на дрель. Если попытаться производить замешивание вручную, то можно невольно нарушить технологию, по которой готовится раствор для камина.

В целях уменьшения усилия воздействия многие люди неподконтрольно добавляют излишнее количество воды. Ошибку в замесе можно исправить добавлением смеси, если она еще осталась. Выпаривание жидкости уже ведет к нарушению технологии.

Раствор для кладки камина готовить нужно порциями. Начинайте с малых объемов, так как изначально нельзя определить скорость выполнения кладки. Ориентировочное время рабочего состояния около 60 минут. Застывший раствор повторно замешивать нельзя. Производитель указывает лишь примерные пропорции, так как более точное количество воды зависит от внешних условий.

Читайте так же:

Цементная стяжка полов пошаговая инструкция

Наиболее практичным является не способ добавления смеси в воду, а воды в порошок смеси. При таком способе вы сможете контролировать консистенцию смеси. Исследование можно провести одним движением мастерка. Чтобы проверить, какой по качеству состав вы приготовили, просто сдвиньте верхний слой горизонтально относительно более нижних слоев.

Если раствор неоднородный и во многих местах образует порывы, то это явный признак недостатка влаги. Когда образовавшаяся от мастерка канавка сразу заплывает, то придется добавлять сухой порошок.
Если след от мастерка длительное время статичен, то раствор для кирпичного камина приготовлен оптимально.

Основным достоинством готовых смесей является способность удерживать влагу. В случае самодельного раствора пришлось бы смачивать кирпичи перед кладкой, чтобы из пор вышел воздух. Равномерное высыхание швов обеспечивает отсутствие трещин в кладке. Профессиональные мастера могут выполнить кладку из кирпича с минимально возможным швом, в эстетическом плане такой результат является высшей степенью профессионализма.

После завершения возведения конструкции растапливать камин или печь сразу нельзя. Должно пройти несколько дней, чтобы раствор как следует засох. Не исключено, что окончательное затвердевание смеси будет происходить уже при работающем устройстве, а вот перед облицовкой нужно поэксплуатировать камин в течение недели.

Как происходит обжиг керамики в муфельной печи

Можно рассмотреть пример работы с электрической муфельной печью при обжиге керамики. Загружать материал в муфель следует таким образом, чтобы было задействовано максимальное пространство рабочей камеры. Для этого производят пробную загрузку на специальном рабочем столе. Уложив все элементы, мастер определяет требуемые габариты, следовательно, количество задействованных огнеупорных полок. Чтобы увеличить срок службы муфеля, рекомендуется перед первым применением покрыть полки (лещадки) раствором каолина. Порошок каолина разводится в воде и полученная смесь наносится на лещадки с помощью кисточки.

Важно помнить, что плотность глазурованных и неглазурованных изделий различна, поэтому внизу должны находиться более тяжелые элементы, а легкие размещаются сверху.

Можно допускать соприкосновение неглазурованных изделий. Если обжигаются толстые черепки в виде плиток, то их ставят на ребро. Расстояние между черепками или расстояние до нагревательных элементов не должно быть меньше 2-3 см. В противном случае неизбежна деформация изделий. Глазурованные элементы размещают в муфеле на специальных подставках, чтобы они не соприкасались друг с другом.

Читайте так же:

Оборудование для производства цемента по мокрому способу

На этапе обжига изначально ведется медленное повышение температуры. Это обусловлено тем, что заготовки в течение нескольких часов досушиваются. Происходит выпаривание связанной воды. Температура в муфеле повышается до 200 градусов. Процесс досушки происходит при открытых технологических отверстиях, чтобы выходила испарившаяся влага. Занимает данный этап около 1 часа времени.

Далее температура более высокими темпами поднимается до 300-500 градусов. Но при прохождении границы в 600 градусов следует проявлять осторожность и бдительность. Дело в том, что при этой температуре происходит диссоциация глинистого вещества, в результате которой интенсивно выделяются пары, образовавшиеся из химически связанной воды. Пары выходят под большим давлением, поэтому велика вероятность разрыва изделий, даже высохших. Вторым фактором, заставляющим снизить темп повышения температуры, является резкое расширение кварца.

Следующая температурная ступень составляет 570-600 градусов. Керамические изделия выдерживаются в данном температурном режиме около 30 минут. Скорость повышения температуры может быть высокой, тем не менее, необходимо соблюдать установленную выдержку, чтобы материал нагрелся по всему объему. При последующем обжиге соблюдается скорость нагрева 150 градусов/20 минут.

Важным этапом работы с керамикой является охлаждение печи. Считается, что печь должна остывать примерно столько же по времени, сколько длилось ее нагревание. В противном случае на заготовках будут образовываться трещины. Резкое охлаждение негативно влияет на керамику самого муфеля. Опытные мастера советуют снижать температуру до 450-400 градусов в течение нескольких часов. Необходимо помнить, что чем больше масса заготовки, тем более количество теплоты она отдаст при остывании. Дверцу муфеля не следует открывать, пока в рабочей зоне не восстановится температура 200 градусов. Разгрузка муфельной печи производится при температуре не выше 60 градусов. Приведенная схема не является единственной, но в других алгоритмах также предусмотрено постепенное изменение температурного режима.

голоса

Рейтинг статьи