Спосіб обробки напівгідрату сульфату кальцію

Реферат: Винахід належить до способу одержання обробленого бета-напівгідрату сульфату кальцію, що о включає його обробку парою при вихідній температурі у діапазоні між 100-200 С в автоклаві при дії підвищеного тиску та протягом часу, достатнього для обробки, але не менше 5 секунд, водної суспензії на основі одержаного продукту та способу виготовлення з вказаного напівгідрату гіпсового продукту. UA 99271 C2 (12) UA 99271 C2 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід стосується способів обробки бета напівгідрату сульфату кальцію. Більш конкретно, винахід стосується способів після прожарювання, що знижують водоспоживання бета напівгідрату сульфату кальцію. Гіпс являє собою дигідрат сульфату кальцію [ДГ] з формулою CaSO42H2O. Відкладення гіпсу існують по всьому світі і сторіччями застосовуються, головним чином, у будівельній промисловості для конструкційних і декоративних цілей. Недавно синтетичний гіпс став доступний як побічний І продукт хімічних процесів або витягання діоксиду сірки з топкових газів електростанцій, що спалюють вугілля. Основна комерційна цінність ; застосування гіпсу є результатом його здатності втрачати три чверті води, що міститься в кристалі гіпсу, при нагріванні, спосіб, що називається прожарюванням, як ілюструється в реакції, показаній нижче. CaSO4 H2O + тепло  CaSO4 ½H2O+1½Z2H2O [гіпс] [напівгідрат сульфату кальцію або алебастр] При подальшому нагріванні при більш високих температурах напівгідрат втрачає іншу воду й утворює розчинний ангідрит або ангідрит III [AIII], що має кристалографічну структуру, подібну до напівгідрату, і легко перетворюється назад у напівгідрат шляхом поглинання пари води з атмосфери. Контактування напівгідрату з високою вологістю не тільки перетворює будь-який розчинний ангідрит у напівгідрат, але також повільно перетворює напівгідрат на гіпс і знижує загальну реакційну здатність напівгідратної штукатурки, процес, зазвичай називаний старінням штукатурки. Ще більше нагрівання призведе до перетворення напівгідрату або розчинного ангідриту в нерозчинну форму ангідриту Ангідрит II [AII]. Коли одержаний напівгідрат [НГ] змішують з водою, одержуючи суспензію при кімнатних температурах, напівгідрат розчиняється у воді і рекристалізується у вигляді гіпсу, тверднучи в даному процесі. При кімнатній температурі напівгідрат більше розчинний у воді, ніж гіпс, що змушує напівгідрат розчинятися, а гіпс осаджуватися. У розрахунку на чисту основу [100% чистий гіпс] тільки 18,6 мл води потрібно, щоб перетворити 100 г напівгідрату в гіпс. Є кілька способів дегідратації або прожарювання гіпсу в алебастр, і різні типи напівгідрату виходять за допомогою цих різних способів. Найзвичайнішим одержуваним напівгідратом сульфату кальцію є "бета" форма, коли гіпс тонко подрібнюють і потім прожарюють при високих температурах при нормальних атмосферних умовах, одержуючи напівгідратний матеріал, що швидко твердне. Інший звичайний тип називається "альфа", коли спосіб дегідратації виконують при тиску, більшому ніж атмосферний. Одним з основних розходжень між альфа і бета формами напівгідрату є кількість води, яку потрібно змішувати з порошкоподібним напівгідратом, щоб одержати суспензію, яка розливається, (тобто водоспоживання). Після ретельного змішування напівгідрату з водою і типова бета напівгідратна штукатурка вимагає 75100 мл води на 100 г штукатурки для одержання суспензії, що розливається. З іншого боку, типовий альфа напівгідрат вимагає тільки від 28 до 45 мл води для одержання суспензії, що розливається, з 100 г штукатурки. У науковій літературі існує велика дискусія щодо розходження між альфа і бета напівгідратом, а, у дійсності, між напівгідратом і формами з від 0,67 до 0,8 моль води на CaSC4. Для всіх практичних цілей, однак, ясно, що всі ці форми мають, власне кажучи, однакову кристалічну структуру. Розходження між напівгідратом і більш гідратированними формами полягає в тому, що більше молекул води виявляють у відкритих каналах, рівнобіжних кристалографічний осі C. Хоча спостерігається невелика різниця між спектрами порошкової дифракції альфа і бета напівгідрату, у даний час вважають, що бета напівгідрат є просто більш напруженою і розупорядкованою формою альфа напівгідрату зі структурою басаніту. Не обмежуючи теорією, вважається, що це розходження у водоспоживанні між альфа і бета напівгідратом викликається комбінацією фізичних і хімічних ефектів, що є результатом способу прожарювання, застосовуваного при виготовленні напівгідрату. Прожарювання до бета напівгідрату призводить до напружених і розупорядкованих напівгідратних частинок, що розпадаються на більш тонкі частинки при змішуванні у воді. Внутрішні поверхні цих тонких частинок часто є сильно зарядженими, призводячи до структурованого подвійного іонного шару, що оточує ці частинки при змішуванні у воді. Частинки альфа напівгідрату, навпроти, навіть будучи тонко подрібненими, не розпадаються на ці тонкі частинки, і мають, у цілому, меншу поверхневу енергію, призводячи до меншої кількості води, необхідної для одержання суміші, що розливається, навіть після впливу високозсувових сил. Реологічні властивості водних напівгідратних сумішей залежать від хімії поверхні і розміру і форми частинок напівгідрату після змішування у воді. Бета штукатурки використовують у додатках, де потрібен легкий, що швидко твердне продукт, тоді як альфа продукт використовують, коли більш важливо мати більш міцну і/або якісну деталь при литті штукатурки, що твердне. Незалежно від застосування альфа або бета напівгідрату, більше води, ніж хімічно потрібно для гідратації, додають до порошку для 1 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 досягнення суспензії, що розливається. У більшості випадків ця надлишкова вода повинна видалятися за допомогою процесу сушіння, що є дуже енергоємним і дорогим. У результаті, і вигідно застосовувати штукатурку з меншим водоспоживанням у цих випадках, знижуючи витрати на сушіння. Це особливо справедливо, коли використовують бета напівгідратну штукатурку, тому що набагато більше води змішують зі штукатуркою, ніж потрібно для гідратації напівгідрату в гіпс. Зазвичай гіпсова панель товщиною ½ дюйма (12,5 мм), виготовлена зі бета штукатурки, що швидко твердне, наприклад, вимагає висушування приблизно від 3,6 до 4 кг води на кожен квадратний метр панелі, тоді як якщо її можна зробити з альфа напівгідрату, потрібно висушувати приблизно тільки половину від цієї кількості води. Альфа штукатурки з низьким водоспоживанням, однак, мають інші властивості тверднення, що роблять їх непридатними в деяких додатках. Ці властивості тверднення альфа напівгідрату є занадто повільними, щоб комерційно задовольняти сучасну лінію гіпсових панелей. Робили зусилля, щоб знизити випалювальне навантаження цих осушувачів, використовуючи хімікати, такі як диспергувальні агенти [сульфонати нафталіну [HC], сульфонати лігніну, меламінові смоли і т.д.], щоб модифікувати поверхневі властивості напівгідратних частинок у суспензії і, таким чином, зменшити кількість води, необхідну для виготовлення суміші, що розливається. Ці хімікати є досить дорогими й обмеженими за їх ефективністю, так що водоспоживання може бути знижене практично не більше ніж на 15% у більшості випадків. Ці сполуки часто також називають водознижувальними агентами або суперпластифікаторами в гіпсовій і цементній промисловості. Є два загальні комерційні способи виготовити альфа штукатурку з низьким водоспоживанням, "сухий" спосіб, в якому кускову гіпсову породу прожарюють при високих температурах і тисках у гострій парі в закритому резервуарі, і "мокрий" спосіб, в якому гіпс суспендують у воді і прожарюють при високих температурах і тисках у суспензії, одержуючи напівгідрат, який потрібно відфільтрувати і сушити перед використанням. Помітимо, що вихідним матеріалом і для мокрого, і для сухого способу є гіпс, у першому випадку в кусковій формі, а в останньому випадку у вигляді тонко подрібненого, гіпсового порошку, суспендованого у воді в автоклаві. Є також кілька різних технологій виготовлення бета штукатурки, прикладами є простий відкритий піддон у печі, барабанна піч, зазвичай застосовуваний котловий спосіб, що працює в періодичному або безперервному режимі, як показано на фіг. 2, або технології миттєвого прожарювання, де гіпс контактує з високотемпературними газами протягом короткого періоду часу для видалення кристалічної води, що міститься в гіпсі. Характеристики штукатурки, одержуваної від цих різних способів, можуть помітно відрізнятися друг від друга не тільки в результаті застосовуваного прожарювального устаткування, але також через параметри способу, використовувані під час прожарювання. У цілому, однак, усі ці способи при всіх умовах дають напівгідратну штукатурку з водоспоживанням більш високим, ніж водоспоживання, що спостерігається для альфа напівгідратних способів. Ідеальне прожарювання з одержанням альфа або бета штукатурки призведе до повного перетворення гіпсу на напівгідрат. На практиці, однак, виходять інші частинки: залишковий непрожарений гіпс, розчинний ангідрит, нерозчинний ангідрит або, можливо, навіть оксид кальцію. У промисловості добре відомо, що якщо штукатурку перепрожарити, так що виходить деяка кількість нерозчинного ангідриту, то водоспоживання розливання одержаної штукатурки може бути знижене. Це відбувається тому, що частина гігісу перетворилася на інертну ангідритну форму і далі не піддана затвердінню, а також виступає як поверхнева обробка напівгідрату, охороняючи його від руйнування при змішуванні. Цей спосіб має недолік обмеження характеристик тверднення одержаної суспензії і зниження властивостей розвитку міцності суспензії, що твердне. Аналогічно, були описані різні способи, де застосовували обробки бета штукатурки, щоб знизити водоспоживання, подібні до процесу природного старіння, описаного вище. Патент США 3898316, виданий Flood, описує спосіб аридизації, де розчинні солі додають до безперервного прожарювання, щоб знизити водоспоживання. Патент США 3415910, виданий Kinkade, описує двоступінчастий спосіб, де гіпс прожарюють у напівгідрат, а потім повторно зволожують і нагрівають у казані ще раз, одержуючи штукатурку з низьким водоспоживанням. Патент США 4533528, виданий Zaskalicky, описує безперервне прожарювання вологого синтетичного або хімічного побічного гіпсу з одержанням бета штукатурки з меншим водоспоживанням у результаті того, що гіпс є вологим, коли додається в казан. Патенти США 4238445, виданий Stone, і 4201595, виданий O'Neill, обидва описують способи, де штукатурку обробляють невеликими кількостями рідкої води і подрібнюють, одержуючи штукатурку з і 2 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 меншим водоспоживанням, хоча спостерігалося деяке істотне зменшення і здатності цієї штукатурки до розвитку міцності при затвердінні. Крім того, якщо штукатурку від цих способів не використовували негайно, потім її потрібно сушити, щоб уникнути штукатурки, що має непередбачені властивості тверднення. Патент США 4360386, виданий Bounini, також описує спосіб, де штукатурку обприскують водним розчином розчинюючого агента при подрібненні, одержуючи штукатурку з меншим водоспоживанням. Недавня публікація патентної заявки США 2005/0152827 від Bold описує спосіб, що включає обробку бета штукатурки водою і/або парою при від 75 до 99°С з наступним твердненням і сушінням. У цілому, способи водного обприскування/тверднення/сушіння призводять до збільшення вмісту залишкового гіпсу, так що оброблена штукатурка містить 3-7% дигідрату. За допомогою цих способів можна знизити водоспоживання на 15-30%, але всі ці способи посиленого старіння є дорогими у виконанні в одній або іншій формі. У випадку аридизації необхідно додавати розчинні солі до штукатурки, обмежуючи її застосування в додаваннях гіпсових панелей і викликаючи проблеми корозії устаткування в додатках штукатурки. Є деякі обробки, що являють собою, власне кажучи, різні шляхи зволоження, тверднення і сушіння. У цілому, ці способи обмежують швидкості виробництва і вимагають значних капітальних витрат. Крім того, як описав недавно Bold, двома основними проблемами є ненавмисна регідратація, що утворює дигідрат, що діє як зародки кристалізації в суспензіях штукатурки, а також підготовка або масштабування устаткування. Утворення дигідрату може призвести до раннього схоплювання суміші, що твердне, а також зістарена штукатурка повільно розчиняється, призводячи до тривалого розтягнутого остаточного тверднення. У цілому, властивості тверднення цього типу суспензії роблять дуже важким її застосування у швидкому виробничому способі. У результаті цих проблем, послепрожарювальна обробка бета штукатурки має обмежене застосування, особливо в одержанні гіпсових панелей. Аридизацію зазвичай використовують для промислової штукатурки, але спосіб, що дає штукатурку з низьким водоспоживанням без додавання розчинних солей, буде вітатися в промисловості. Здається, альфа штукатурка більш ідеальна для багатьох з цих додатків бета штукатурки, але одержання альфа напівгідрату набагато більш дороге і важке для виконання. Крім того, властивості альфа штукатурки не пристосовуються дуже легко до процесів, де напівгідратна суспензія повинна тверднути дуже швидко, даючи легкий продукт із низькою щільність, такою як гіпсова панель. Якщо додаток вимагає напівгідратну штукатурку, проміжну між альфа і бета штукатуркою, звичайним способом забезпечити цей продукт є спорудження двох виробничих установок, одна для альфа й одна для бета, разом з змішувальною установкою, дозволяючи одержувати штукатурку, проміжну між цими двома типами матеріалів. Патент США 6964704, виданий Сох, описує спосіб, де гіпс брикетують і потім прожарюють в автоклаві, одержуючи матеріал, що є проміжним за виконанням. Одним зі шляхів, що гіпсова промисловість використовує для вимірювання властивостей тверднення напівгідратної штукатурки, є вимірювання кривої росту температури, що відбувається через екзотермічну гідратацію напівгідрату в гіпс. Різні компанії мають різні процедури/технології для контролю цієї властивості. У виготовленні гіпсових панелей зазвичай бажано, щоб процес тверднення починався повільно, дозволяючи паперовим лицьовим облямуванням зволожувати суспензією, але закінчувався швидко, так, щоб процес гідратації завершувався, по можливості, перед входом панелі в осушувач. Одна зазвичай застосовувана технологія полягає в тому, щоб задавати максимальний нахил кривої гідратації (°С на хвилину) із переважним поводженням, що дає дуже низький нахил відразу після змішування і максимальний нахил, що виникає наприкінці всього процесу гідратації. У цьому випадку штукатурка напівгідратної панелі твердне дуже швидко майже до самого кінця часу гідратації. Це зазвичай пов'язано з поліпшеними міцнісними властивостями кінцевої суспензії. Бета штукатурки дуже добре виступають з даним виміром, даючи криву тверднення, наведену на фіг. 1. Типова альфа штукатурка, однак, буде мати більш високий загальний ріст температури через менше водоспоживання і меншу теплоємність суміші, але повний процес тверднення поблизу кінця гідратації є дуже млявим і вимагає тривалого часу для закінчення. Інші додатки гіпсової штукатурки вимагають інших властивостей тверднення. Стінна штукатурка вимагає більшої міцності, ніж звичайно виявляють для панельної штукатурки, але вимагають "тіло", представлене бета штукатуркою, а не альфа штукатуркою. Формувальна штукатурка вимагає і здатності забезпечувати точне відтворення деталі і гарних міцнісних властивостей поряд з добре регульованими властивостями розширення/стискання. Модифікатори контролю тверднення і форми кристалізації можуть застосовуватися для 3 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 модифікації властивостей гіпсової штукатурки для тонкого підстроювання потрібного виконання, але зазвичай вихідною точкою є альфа штукатурка, бета штукатурка або їхня суміш. Найбільш використовувана добавка для регулювання процесу тверднення напівгідрату являє собою подрібнений гіпсовий прискорювач, що ефективно діє як зародки кристалів, що забезпечують велику площу поверхні гіпсу для кристалізації на них розчиненого кальцію і сульфат іонів. Подрібнені гіпсові прискорювачі виготовляють у багатьох формах за допомогою декількох способів, щоб максимізувати або стабілізувати активність кристалічної поверхні гіпсу. Існує також інший тип прискорювача, звичайно називаний хімічними прискорювачами, що викликають хімічні процеси розчинення напівгідрату і перенесення іонів кальцію і сульфату до зростаючих гіпсових кристалів, змушуючи їх рости швидше. Типовими хімічними розчинниками є сульфати калію й алюмінію, або інші розчинні сульфати, або сірчана кислота. Реагенти, що збільшують іонну силу або збільшують розчинність напівгідрату більше, ніж розчинність гіпсу, також є хімічними прискорювачами. Є кілька реагентів, що можуть уповільнювати швидкість процесу гідратації. Ці матеріали зазвичай є хелатними добавками, що можуть перешкоджати хімічній активності іонів кальцію, або реагентами, що перешкоджають розчиненню напівгідрату, або реагентами, що блокують поверхню гіпсових кристалів від надходження розчинених іонів кальцію і сульфату, ι Типовими комерційними уповільнювачами є діетилентриамінпентаоцтова кислота (ДТПК), лимонна кислота, винна кислота і гідролізовані кератинові білки; але багато хімічних сполук, що адсорбуються на поверхні кристалів гіпсу, будуть уповільнювати процес тверднення напівгідрату. Цукри, виявлені в сульфонатах лігніну, поліакрилові кислоти і поліфосфати, наприклад, усі є ефективними уповільнювачами, хоча вони можуть додаватися до напівгідратної суспензії, що твердне, з іншої причини, наприклад, як диспергувальний агент. В основному аспекті забезпечується спосіб обробки бета напівгідрату сульфату кальцію. Даний спосіб включає контактування бета напівгідрату сульфату кальцію з парою при тиску вище атмосферного тиску. Перевагою цього основного аспекту є те, що дана обробка буде знижувати водоспоживання бета напівгідрату сульфату кальцію. Було виявлено, що водоспоживання бета напівгідрату сульфату кальцію, обробленого відповідно до даного основного аспекту, може бути знижене до 40% або більше. Крім того, було виявлено, що зниження водоспоживання може підсилюватися при збільшенні температури і тиску пари. Крім того, було виявлено, що обробка бета напівгідрату сульфату кальцію відповідно до даного основного аспекту знижує водоспоживання обробленої штукатурки при тисках пари в діапазоні від 0,1 psi (0,0007 МПа) до 210 psi (1,467 МПа) вище атмосферного (тобто psig). Крім того, було виявлено, що обробка свіжопрожареного бета напівгідрату сульфату кальцію відповідно до даного основного аспекту знижує водоспоживання обробленої штукатурки при температурах пари в діапазоні від 100C до 200C. Іншою перевагою є те, що бета напівгідрат сульфату кальцію, оброблений відповідно до даного основного аспекту, може демонструвати переважні властивості тверднення без використання високих рівнів хімічного прискорювача, уловільнювальних агентів або хімічних диспергаторів. Тобто, властивості тверднення суспензії, виготовленої з бета напівгідрату сульфату кальцію, обробленого відповідно до даного основного аспекту, можуть бути аналогічні властивостям суспензії, виготовленої з неопрацьованого бета напівгідрату сульфату кальцію з високим водоспоживанням. Крім того, було виявлено, що знижене водоспоживання має місце і для природного, і для синтетичного гіпсу. Більш того, було виявлено, що зниження водоспоживання може відбуватися, якщо оброблюваний бета напівгідрат сульфату кальцію містить високі рівні розчинного ангідриту. Іншою перевагою даного основного аспекту є те, що якщо неопрацьований бета напівгідрат сульфату кальцію містить залишковий дигідрат сульфату кальцію, частина цього дигідрату може перетворюватися в напівгідрат у даному способі. Аналогічно, якщо неопрацьована бета штукатурка містить розчинний ангідрит сульфату кальцію, частина цього розчинного ангідриту може перетворюватися в напівгідрат у даному способі обробки. Відповідно, бета напівгідрат сульфату кальцію, оброблений відповідно до даного основного аспекту, може бути ближче за хімічним аналізом до 100% напівгідрату, ніж неопрацьований бета напівгідрат сульфату кальцію. Іншою перевагою даного основного аспекту є те, що даний спосіб може не призводити до зниження міцності на стискання кубів, виготовлених з обробленого бета напівгідрату сульфату кальцію, у порівнянні з гіпсовими кубами аналогічної щільності і часу тверднення, виготовленими з неопрацьованої штукатурки. 4 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У деяких варіантах здійснення даний спосіб містить подачу бета напівгідрату сульфату кальцію в автоклав і подачу пари в даний автоклав до досягнення бажаного тиску. У додаткових варіантах здійснення даний спосіб ] містить підтримка тиску в автоклаві вище атмосферного протягом часу перебування щонайменше 5 секунд. Такі варіанти здійснення є переважними, тому що фета напівгідрат сульфату кальцію буде демонструвати знижене водоспоживання після відносно короткого часу обробки. Обробка відповідно до цього варіанта здійснення може досягати зниженого водоспоживання після декількох секунд. У деяких варіантах здійснення бета напівгідрат сульфату кальцію подають в автоклав при деякій вихідній температурі штукатурки, а пару подають в автоклав при деякій вихідній температурі пари, і даний спосіб додатково містить вибір вихідної температури штукатурки, вихідної температури пари, тиску і часу перебування так, щоб під час способу менше ніж 2% бета напівгідрату сульфату кальцію перетворювалося на ангідрит сульфату кальцію, і водоспоживання бета напівгідрату сульфату кальцію знижувалося щонайменше на 3 %. У деяких варіантах здійснення даний спосіб додатково містить зняття тиску й охолодження бета напівгідрату сульфату кальцію до температури нижче 60C. У деяких таких варіантах здійснення вихідну температуру штукатурки, вихідну температуру пари, тиск і час перебування вибирають так, що менше ніж 2% бета напівгідрату сульфату кальцію перетворюється на дигідрат сульфату кальцію під час процесу охолодження. У деяких варіантах здійснення вихідна температура штукатурки становить від 60C до 200C, вихідна температура пари становить від 100C до 200C, тиск становить від 0,1 psig (0,0007 МПа) до 210 psig (1,467 МПа), а час перебування становить від 5 секунд до 900 секунд. Переважно, було виявлено, що бета напівгідрат сульфату кальцію, подаваний в автоклав при 175°С і контактуючий з парою при тиску 65 psig (0,454 МПа) протягом 3 хвилин, демонструє водоспоживання 55 мл/100 г, тоді як аналогічний неопрацьований напівгідрат сульфату кальцію демонструє водоспоживання 91 мл/100 г. У деяких варіантах здійснення автоклав нагрівається до температури автоклава, а пара нагрівається в автоклаві до кінцевої температури, більш високої, ніж вихідна температура, і даний спосіб додатково містить вибір температури автоклава так, що під час даного способу менше ніж 2% бета напівгідрату сульфату кальцію перетворюється на ангідрит сульфату кальцію, і водоспоживання бета напівгідрату сульфату кальцію знижується щонайменше на 3%. У деяких варіантах здійснення температура автоклава становить від 115C до 200C, вихідна температура штукатурки становить від 60C до 200C, вихідна температура пари 0 становить від 100C до 115°С, кінцева температура пари становить від 115°С до 200 C, тиск становить від 0,1 psig (0,0007 МПа) до 210 psig (1,467 МПа) і час перебування становить від 5 секунд до 900 секунд. У деяких варіантах здійснення пара має температуру точки роси при даному тиску і дану 0 пару подають в автоклав при вихідній температурі пари в діапазоні +5 C від температури точки роси. У деяких варіантах здійснення пара має температуру точки роси при даному тиску, і дану пару подають в автоклав при вихідній температурі пари, І меншій ніж дана температура точки роси, і нагрівають в автоклаві до кінцевої температури пари в діапазоні ±5°С від температури точки роси. У деяких варіантах здійснення пару подають при вихідній температурі : пари від 100C до 200C. У деяких варіантах здійснення пара має температуру точки роси при даному тиску і бета напівгідрат сульфату кальцію подають в автоклав при температурі штукатурки в діапазоні +5C від температури точки роси. У деяких варіантах здійснення бажаний тиск становить від 0,1 psig (0,0007 МПа) до 210 psig (1,467 МПа). У додаткових варіантах здійснення бажаний тиск становить від 10 psig (0,07 МПа) до 200 psig (1,40 МПа). У деяких варіантах здійснення час перебування становить від 5 секунд до 900 секунд. У додаткових варіантах здійснення час перебування становить від 5 секунд до 600 секунд. У деяких варіантах здійснення вихідну температуру штукатурки, вихідну температуру пари, тиск і час перебування додатково вибирають так, що вміст залишкового гіпсу в бета напівгідраті сульфату кальцію знижується під час даного способу. У додаткових варіантах здійснення вихідну температуру штукатурки, вихідну температуру пари, тиск і час перебування додатково вибирають так, що вміст розчинного ангідриту в бета напівгідраті сульфату кальцію знижується під час даного способу. У деяких варіантах здійснення в період часу перебування додаткову пару подають в автоклав. У деяких варіантах здійснення до й у період часу перебування автоклав нагрівають. 5 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У деяких варіантах здійснення даний спосіб додатково містить вибір вихідної температури штукатурки, вихідної температури пари, тиску і часу перебування таким чином, що в ході способу час тверднення бета напівгідрату сульфату кальцію збільшується не більше ніж на 15%. У додатковому основному аспекті забезпечується спосіб утилізації продукту даного способу обробки. Спосіб утилізації містить змішування напівгідрату сульфату кальцію з водою з утворенням суспензії, що розливається. У деяких варіантах здійснення 10 частин напівгідрату сульфату кальцію змішують з менше ніж 7,5 частинами води за масою, одержуючи суспензію, що розливається. В іншому основному аспекті забезпечується спосіб обробки бета напівгідрату сульфату кальцію. Даний спосіб містить подачу деякої кількості , бета напівгідрату сульфату кальцію в автоклав при деякій температурі штукатурки; і подачу пари при вихідній температурі пари в автоклав до досягнення, тиску вище атмосферного тиску в автоклаві. Вихідну температуру штукатурки, вихідну температуру пари і тиск вибирають так, що менше ніж 2% бета напівгідрату сульфату кальцію перетворюється на ангідрит сульфату кальцію, і водоспоживання бета напівгідрату сульфату кальцію знижується щонайменше на 3%. У деяких варіантах здійснення даний спосіб додатково містить підтримку тиску в автоклаві вище атмосферного протягом часу перебування. У додаткових варіантах здійснення даний спосіб містить зняття тиску й охолодження бета напівгідрату сульфату кальцію нижче 60C. У деяких таких варіантах здійснення вихідну температуру штукатурки, вихідну температуру пари і тиск вибирають так, що під час охолодження менше ніж 2% бета напівгідрату сульфату кальцію перетворюється на дигідрат сульфату кальцію. У деяких варіантах здійснення вихідна температура штукатурки становить від 60C до 200C, вихідна температура пари становить від 100C до 200C, тиск становить від 0,1 psig (0,0007 МПа) до 210 psig (1,467 МПа), і час перебування становить від 5 секунд до 900 секунд. У деяких варіантах здійснення автоклав нагрівається, і пара нагрівається в автоклаві до кінцевої температури пари, більш високої, ніж вихідна температура пари. У деяких варіантах здійснення вихідна температура штукатурки становить від 100C до 200C, вихідна температура пари становить від 100C до 115°С, кінцева температура пари становить від 115C до 200C, тиск становить від 0,1 psig (0,0007 МПа) до 210 psig (1,467 МПа), і час перебування становить від 5 секунд до 900 секунд. У деяких варіантах здійснення вихідну температуру штукатурки, вихідну температуру пари, тиск і час перебування додатково вибирають так, що вміст залишкового гіпсу в бета напівгідраті сульфату кальцію знижується під час даного способу. У додаткових варіантах здійснення вихідну температуру штукатурки, вихідну температуру пари, тиск і час перебування додатково вибирають так, що вміст розчинного ангідриту в бета напівгідраті сульфату і кальцію знижується під час даного способу. В іншому основному аспекті забезпечується інший спосіб обробки бета ! напівгідрату сульфату кальцію. Даний спосіб містить подачу деякої кількості бета напівгідрату сульфату кальцію в автоклав при температурі від 120C до 190C; подачу пари при температурі від 115C до 195°С в автоклав до досягнення тиску від 10 psig (0,07 МПа) до 200 psig (1,40 МПа) в автоклаві; і підтримка тиску в автоклаві від 10 psig (0,07 МПа) до 200 psig (1,40 МПа) протягом від 5 до 900 секунд. Короткий опис креслень Ці й інші переваги даного винаходу будуть повніше і конкретніше зрозумілі за допомогою наступного опису переважних варіантів здійснення, де Фіг. 1 являє приклад кривої тверднення, що демонструється відомими бета напівгідратами сульфату кальцію; Фіг. 2 являє приклад відомого способу, застосовуваного при прожарюванні гіпсу; Фіг. З являє собою блок-схему варіанта здійснення способу згідно із даним винаходом і Фіг. 4 являє собою вид спереду варіанта здійснення автоклава, придатного для застосування в способі даного винаходу. Аналіз гіпсової фази: Процентний вміст дигідрату, напівгідрату, ангідриту (III), вільної води й інших матеріалів визначали за допомогою процедури гравіметричного аналізу гіпсової фази в такий спосіб: Порожній контейнер зважували на вагах з точністю 0,0001 г. 4-6 грамів зразка до/давали в контейнер (попередньо подрібнені за допомогою ступки і товкачика, як необхідно) і зважували, і залишали на ніч на повітрі при відносній вологості 60-80%. Зразок потім сушили протягом 2 годин при 45C в сушильній шафі з чисельно регульованою постійною температурою від Yamato DKN600 (Santa Clara, CA) і потім зважували. Потім 20 мл дистильованої води 6 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 додавали до даного зразка, зразок закривали і дозволяли йому регідратуватися при кімнатній температурі протягом 2 годин. Після цей зразок знову сушили протягом ночі при 45C і потім зважували. Потім зразок нагрівали протягом 2 годин при 300C в печі Sentry Xpress 2.0 від Orton (Westerville, Ohio). Потім зразок закривали і швидко ; охолоджували, і зважували якнайшвидше. Нарешті, масові % вільної води, % розчинного ангідриту (IIІ), % дигідрату, % напівгідрату і % інших матеріалів обчислювали з даних зважування. Ваговий аналіз вологості: Вміст вологи визначали за втратою ваги зразка під час нагрівання в аналізаторі вологості Ohaus MB45 (Pine Brook, NJ). Чашку для зразка зважували, і приблизно 2 грами зразка додавали на чашку зразка. Чашку і зразок піддавали нагріванню з максимальною швидкістю до 200C до стабілізації вагових втрат, і реєстрували відсоток вологості. Безперервне котлове прожарювання: Безперервне прожарювання виконують, підтримуючи постійну подачу в казан і відведення з казана. Використовуваний безупинний котлової апарат лабораторного масштабу являв собою виготовлену за замовленням 20-літрову судину з механічною мішалкою, сконструйовану так, що штукатурка виходить із дна казана, тоді як казан заповнений до визначеного об'єму (див. фіг. 4). Казан нагрівали за допомогою двох джерел тепла, одна сорочка навколо сторін казана й одна на нижній основі казана, кожну незалежно регулювали за допомогою 10 А, 1,4 KVA Variac від Staco Energy Products (Dayton, OH). Спосіб безперервного прожарювання проводили, підтримуючи бажану температуру в казані, безперервно подаючи гіпс на змінюваній основі за допомогою вібраційного дозатора Eriez (Erie, PA) N12-G30HZ-115/230. Матеріал подавали у верхню частину казана, коли об'єм досягав визначеної ємності, матеріал відводили з дна за допомогою зливальної труби на стороні казана. Зливальна труба мала повітряну піку, що підтримувала даний матеріал псевдорозрідженим, коли він піднімався по зливальній трубі до випускного порту. Механічна мішалка збуджувала шар, так що був ще температурний розподіл у казані. Роботу казана ініціювали шляхом включення нагрівачів, пиловловлювача, механічної мішалки, повітряної піки і пристроїв реєстрації температури. Коли казан досягав приблизно 130C, починали подачу гіпсу. Казан продовжували нагрівати в міру подачі матеріалу, поки не досягали контрольної температури, після чого гіпс подавали в казан, підтримуючи температуру на постійному рівні. Казан вимагав приблизно 45 хвилин для заповнення, і після початку виробництва прожареного матеріалу його залишали ще на 45 хвилин (приблизно), щоб дати його роботі устоятися і мати рівномірний вихід. Температури контролювали в дна зливальної труби і біля верхньої частини шару за допомогою термопари K типу. Температурні дані зчитували за допомогою термометра Sper Scientific 800024 (Scottsdale, AZ) з відповідною комп'ютерною записуючою програмою. Періодичне прожарювання: Операцію періодичного прожарювання виконували за допомогою попереднього нагрівання казана до від 140C до 160C і потім починали подачу. Періодичні прожарювання прожарювали приблизно 9 кг штукатурки. Швидкість подачі в періодичному прожарюванні підтримували постійної при 150 грам/хвилину, щоб досягати час заповнення казана від 45 до 90 хвилин. Після початку подачі температура казана падала, після чого бічні нагрівачі вручну циклічно включали і виключали так, щоб температура підтримувалася від 110C до 120C. Коли подачу в казан зупиняли, казан працював тільки з нижніми нагрівачами, так що температура штукатурки зростала поступово. Температура штукатурки збільшувалася, тому що кількість води, що видаляється, зменшувалася і залишалася менше для видалення. Коли температура досягала величини від 145°С до 155°С, штукатурку витягали, відкриваючи нижню заслінку на казані. Якщо проводили аридизоване періодичне прожарювання, хлорид кальцію додавали з гіпсом під час способу прожарювання. На 9 кг завантаження додавали 0,1% хлориду кальцію за масою або 9 г для повного періодичного прожарювання. Операцію періодичного прожарювання виконували в такий самий спосіб, як аридизованим завантаженням, тільки без додавання хлориду кальцію. Malvern аналіз розміру частинок: Розподіл розміру частинок вимірювали, використовуючи Malvern Mastersizer 2000 (Worcestershire, United Kingdom). Тест проводили, диспергуючи зразок у розчині ізопропілового спирту у вузлі мокрого диспергування при 1800 об./хв. Приймали установку щільності матеріалу "гіпс (середовищ)", і вимірювання проводили при 10-20 потемніннях після вирахування фону. Водоспоживання при машинному перемішуванні: Вимірювання водоспоживання при машинному перемішуванні проводили, додаючи 400 грамів штукатурки протягом 30 секунд до ітеративно досліджуваної кількості води, врівноваженої при кімнатній температурі, що містить 1,0 г цитрату натрію, у міксері (Cuisinart SmartPower (East Windsor, NJ)) з наступним перемішуванням протягом 7 секунд при найвищій швидкості. Змішану суспензію потім розливали в циліндр діаметром 2 дюйми (5,08 см) висотою 4 дюйми (10,16 см) на чистій і скляній пластині. Коли трубка заповнювалася, її піднімали швидким і вертикальним рухом, 7 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 дозволяючи суспензії поширитися в пиріжок з вимірюваним діаметром (відомий як осадження). Цільовий діаметр штукатурки при її описаному водоспоживанні складав 7,5 дюйми (19,05 см). Міцність на стискання: Міцність на стискання затверділого гіпсового кубика тестували шляхом тверднення штукатурки у формі 2-дюймових кубиків (5,08 см) і механічно випробували за допомогою гідравлічної компресійної тестової машини від Test Mark Industries (Beaver Fall, PA). 600 грамів штукатурки змішували з описаним водоспоживанням протягом 30 секунд із наступним перемішуванням протягом 7 секунд. Суспензію потім відливали в 2-дюймову (5,08 см) кубічну форму з надлишком у кутах за допомогою шпателя для видалення будь-яких захоплених повітряних порожнеч. Надлишкову суспензію пізніше відколювали до рівня лопаткою для шпаклівки до завершення гідратації, тоді як кубики витягали з форми після завершення гідратації. Час тверднення Віка вимірювали, використовуючи тестовий інструмент Віка від Humbolt MFG CO. (Norrdge IL). Кубики зважували вологими і сушили протягом ночі при 45°С. Кубики зважували знову після завершення сушіння до постійної маси сушіння. Кубики потім тестували в гідравлічній компресійній тестовій машині з верхньою поверхнею, оберненою вбік, щоб уникнути будь-яких ефектів через седиментацію від гравітації. Кубики тестували при швидкості навантаження від 60 до 160 фунтів/сек (від 27,2 до 72,6 кг/сек). Пікову міцність реєстрували і , ділили на площу поверхні кубика, і представляли у вигляді міцності на стискання. Температурні криві тверднення: Криву тверднення зразка штукатурки і визначали шляхом вимірювання екзотермічного росту температури суспензії ! штукатурки як функції часу в замкнутому калориметрі, використовуючи Extech Instruments 421508 Thermometer (Waltham, MA) і термопару К типу. 400 грамів штукатурки додавали до описаної кількості води протягом 30 секунд і перемішували протягом 7 секунд. Суміш потім виливали в пінопластову чашку в калориметрі і герметизували, у той час як температуру реєстрували з точністю 0,1C з інтервалом у 1 секунду. Одержану криву з даними температури від часу аналізували, визначаючи ріст температури, час 98% тверднення, і час і температуру максимального нахилу. У деяких прикладах, де додавали мелений прискорювач, цей прискорювач одержували шляхом подрібнення в кульовому млині 750 г сирого гіпсу і 15 г поверхнево-активної речовини Nansa HS90/AF (Albright & Wilson Americas, Glen Allen, VA, USA) у поворотному перекидаючому пристрої Lotrone QT12/QT66 (Seattle, WA, USA) протягом 240 хвилин. У поворотний перекидаючий пристрій завантажували 40 сталевих куль діаметром 1 дюйм (2,54 см) і 20 сталевих циліндрів діаметром 1 дюйм (2,54 см) довжиною 1 дюйм (2,54 см). Варіанти здійснення даного винаходу забезпечують спосіб післяпрожарюючої обробки бета напівгідрату сульфату кальцію, що забезпечує бета напівгідрат сульфату кальцію з поліпшеними характеристиками. Даний спосіб включає контактування напівгідрату сульфату кальцію (що називається далі штукатуркою) з парою при тисках вище атмосферного. Даний спосіб, коли виконується при описаних нижче умовах, знижує водоспоживання штукатурки до бажаного рівня. У деяких варіантах здійснення водоспоживання штукатурки знижується 1 щонайменше на 3% і до 40% або більше. У деяких варіантах здійснення даний спосіб виконують за умов, що знижують водоспоживання штукатурки до бажаного рівня, у той самий час не збільшуючи перетворення штукатурки в нерозчинний ангідрит сульфату кальцію і не збільшуючи перетворення штукатурки в дигідрат сульфату кальцію (гіпс). Ці умови будуть тепер описані. Відповідно до даного винаходу водоспоживання штукатурки може бути знижене до бажаного рівня шляхом контактування штукатурки з парою при тисках вище атмосферного в автоклаві протягом деякого періоду часу (що називається далі часом перебування). Було виявлено, що зниження водоспоживання відбувається в широкому діапазоні температур і тисків пари. Несподівано було виявлено, що дана обробка може бути ефективною незалежно від того, чи забезпечують пару у вигляді перегрітої пари або у вигляді насиченої пари, або в конденсуючому оточенні. Несподівано також було виявлено, що час перебування, необхідний для досягнення зниження водоспоживання, зменшується зі збільшенням тиску в автоклаві і збільшенням температури пари. Також було виявлено, що даний спосіб обробки є несподівано швидким у дії у визначених умовах. Крім того, було виявлено, що зниження водоспоживання може змінюватися залежно від часу перебування. Відповідно, користувач може вибирати час перебування, ґрунтуючись на бажаних характеристиках штукатурки. Також було виявлено, що умови обробки можуть бути дуже ефективними, у той же час забезпечуючи штукатурку після обробки з дуже низькими рівнями адсорбованої води, і, в результаті, може зменшувати перетворення штукатурки на гіпс при охолодженні обробленої штукатурки. Щоб ,зменшити перетворення штукатурки на гіпс під час даного способу, штукатурка може забезпечуватися при температурі, вище температури, при якій відбувається перетворення на 8 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 гіпс, і кількість води, доступної для адсорбції штукатуркою, може знижуватися. Взагалі говорячи, штукатурка буде перетворюватися на гіпс у присутності води при температурах нижче 60C. Відповідно, штукатурка може забезпечуватися в даний спосіб вище 60C. Крім ! того, кількість води, доступної для адсорбції штукатуркою, може бути знижена шляхом зменшення кількості пари, що конденсується під час даного способу обробки. На це можна сприятливо впливати шляхом забезпечення штукатурки в даний спосіб при ще додатково підвищеній температурі, тобто набагато вище 60C. Таким чином, є присутньою менше води для перетворення штукатурки в гіпс, коли штукатурка охолоджується нижче 60C після завершення даного способу. У деяких варіантах здійснення штукатурка може забезпечуватися при температурі, близькій до точки роси пари. У додаткових варіантах здійснення штукатурка забезпечується при або вище точки роси пари. Тобто, у варіанті здійснення, коли даний спосіб виконують при тиску 40 psig (0,28 МПа), а пара забезпечують при або нагрітому до щонайменше 143°С (що є точкою роси при 40 psig (0,28 МПа)), штукатурка може забезпечуватися при температурі 143°С або вище, щоб попередити пару від конденсації на штукатурці. У додаткових варіантах здійснення штукатурка забезпечується при температурі нижче точки роси пари, призводячи до конденсації пари в штукатурку і зростання температури штукатурки, у кінцевому рахунку, до температури застосовуваної пари. Несподівано, даний спосіб обробки ще є ефективним у зниженні водоспоживання штукатурки без одержання надлишкових рівнів гіпсу в обробленій штукатурці після охолодження штукатурки нижче 60C. У деяких варіантах здійснення, щоб зменшити перетворення штукатурки в нерозчинний ангідрит, пару забезпечують при температурі, що є досить низкою, щоб перешкоджати утворенню нерозчинного ангідриту зі штукатурки. Було виявлено, що такі температури нижче приблизно 200C пригнічують таке утворення. Як відомо фахівцям у даній галузі техніки, прожарювання гіпсу з одержанням штукатурки зазвичай виконують при температурах від приблизно 120C до приблизно 190C. Було виявлено, що якщо штукатурку беруть із процесу прожарювання і забезпечують у спосіб обробки даного винаходу без проміжної фази збереження, температура штукатурки є придатною для зниження водоспоживання штукатурки в даному способі обробки. Також було виявлено, що зниження водоспоживання може відбуватися без утворення гіпсу або утворення нерозчинного ангідриту під час даного способу. У деяких варіантах здійснення даний спосіб обробки призводить до зниження вмісту гіпсу. В інших варіантах здійснення він знижує вміст розчинного ангідриту. Відповідно, у деяких варіантах здійснення, щоб зменшити водоспоживання штукатурки до бажаного рівня за зменшену кількість часу й уникнути перетворення штукатурки на гіпс після охолодження, даний спосіб включає забезпечення штукатурки в автоклав безпосередньо з процесу прожарювання, коли температура штукатурки становить від 120C до 190C, і забезпечення пари при температурі від 100C до 200C до тиску в автоклаві, що дорівнює або близький до точки роси пари, і забезпечення даного тиску протягом заданого часу перебування. Альтернативно, було показано, що даний спосіб також є ефективним при зниженні водоспоживання штукатурки, яка зберігається при кімнатній температурі, що повторно нагрівають пізніше. На фіг. З показаний типовий спосіб 300 післяпрожарювальної обробки і бета напівгідрату сульфату кальцію (штукатурки). Описуваний спосіб являє собою періодичний спосіб; однак передбачається, що даний спосіб може бути ! безперервним або напівбезперервним способом. На етапі 302 штукатурку забезпечують в автоклав. Автоклав може бути будь-яким придатним автоклавом, відомим у даній галузі техніки. На фіг. 4 показаний варіант здійснення придатного автоклава 400. У показаному варіанті здійснення автоклав 400 містить тіло 402 автоклава, вхід 404 штукатурки, вихід 406 штукатурки і вхід 408 пари. Тіло 402 може бути, наприклад, виготовлено з труби з нержавіючої сталі діаметром 3 дюйми (7,62 см). У деяких варіантах здійснення тіло 402 може бути циліндричним. Вхід 404 штукатурки і вихід 406 штукатурки можуть містити, наприклад, кульові клапани. Більш конкретно, у деяких варіантах здійснення вхід 404 штукатурки і/або вихід 406 штукатурки містять клапани, комерційно доступні за назвою Spheri Valve від Clyde Materials Handling, Doncaster U.K. У показаному варіанті здійснення вхід 408 пари забезпечується на бічній стінці автоклава і розташовується по центру висоти автоклава. В інших варіантах здійснення вхід пари може забезпечуватися в нижній стінці автоклава або у верхній стінці автоклава. Труба 410 з'єднується з входом 408 пари для забезпечення пари на вхід 408 пари від джерела 412 пари. Джерело 412 пари може являти собою, наприклад, бойлер. Труба 410 може бути, наприклад, мідною трубою, що має внутрішній діаметр приблизно ¼ дюйма (0,635 см). Випускний клапан 414 з'єднується з паровою трубою 410 для скидання тиску в автоклаві. Індикатор 416 тиску з'єднується з паровою трубою 410 для вимірювання тиску вхідної пари. У деяких варіантах здійснення тіло 402 автоклава може 9 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 забезпечуватися з нагрівальним елементом (не показаний) для нагрівання стінок автоклава. Крім того, парова труба 410 може забезпечуватися з нагрівальним елементом. Нагрівальний елемент може містити нагрівальну стрічку, наприклад, яку обертають навколо тіла 402 автоклава і/або парової труби. У деяких особливих варіантах здійснення нагрівальна стрічка може бути 120В нагрівальною стрічкою, що має ширину 1 дюйм (2,54 см). В інших варіантах здійснення автоклав може не нагріватися. Наприклад, автоклав може бути ізольований так, що є досить тепла від пари і штукатурки, щоб уникнути конденсації на стінках автоклава, без забезпечення зовнішнього нагрівання автоклава. У деяких варіантах здійснення (не показані) температурний датчик, такий як термопара або термометр, може забезпечуватися всередині тіла 402 автоклава. У деяких особливих варіантах здійснення термопара може забезпечуватися на стінці автоклава, і може розташовуватися по центру висоти автоклава. На фіг. З штукатурка може забезпечуватися в автоклав при підвищеній температурі (що далі називається вихідною температурою штукатурки). У деяких варіантах здійснення штукатурка забезпечується при вихідній температурі штукатурки від 60C до 200C. Більш конкретно, у деяких варіантах здійснення штукатурка може забезпечуватися при вихідній температурі штукатурки приблизно від 120C до 190C. У деяких варіантах здійснення штукатурка може забезпечуватися в автоклав безпосередньо з процесу прожарювання. У таких варіантах здійснення штукатурка може нагріватися до вихідної температури штукатурки в процесі прожарювання, і ніякого додаткового нагрівання штукатурки може не потребуватися. В інших варіантах здійснення штукатурка може забезпечуватися з іншого джерела, наприклад, з бака збереження. У таких варіантах здійснення на етапі 304 штукатурка може попередньо нагріватися перед забезпеченням в автоклав. В інших варіантах здійснення штукатурка може забезпечуватися в автоклав безпосередньо з бака збереження і може попередньо нагріватися в автоклаві перед паровою обробкою. Штукатурка може забезпечуватися в автоклав у множині виглядів. Крім того, штукатурка може не бути чистим напівгідратом сульфату кальцію і може містити один або декілька з вмісту залишкового гіпсу, вмісту розчинного ангідриту сульфату кальцію, вмісту нерозчинного ангідриту, а також інших залишкових сполук. У деяких варіантах здійснення штукатурка забезпечується у вигляді порошку й осаджується в автоклаві, утворюючи вільно упакований шар. У деяких варіантах здійснення автоклав має обсяг від приблизно 0,0015 кубічних метрів до приблизно 10 кубічних метрів і заповнюється штукатуркою так, що вільно упакований шар займає від приблизно 50% до приблизно 95% обсягу, і так, що вільно упакований шар має вільний обсяг приблизно від 40% до 80%. Однак в альтернативних варіантах здійснення інші обсяги, кількості штукатурки і вільний обсяг можуть використовуватися. На етапі 306 пара забезпечується в автоклав. Пара може забезпечуватися до досягнення бажаного тиску в автоклаві. У деяких варіантах здійснення бажаний тиск становить від 0,1 psig (0,0007 МПа) до 210 psig (1,467 МПа). Більш конкретно, у деяких варіантах здійснення бажаний тиск становить від 10 psig (0,07 МПа) до 200 psig (1,40 МПа). У деяких особливих варіантах здійснення тиск вибирають так, що при даному тиску температура точки роси пара дорівнює або близька (тобто всередині (5°С) температурі штукатурки. Наприклад, якщо вихідна температура штукатурки дорівнює 143C, тиск може бути вибраний приблизно 40 psig (0,28 МПа), що є тиском, при якому точка роси пари дорівнює 143C. В інших варіантах здійснення тиски може бути вище або нижче тиску точки роси пари при температурі штукатурки. Пара може забезпечуватися в широкому діапазоні температур. У деяких варіантах здійснення пара може забезпечуватися при деякій вихідній температурі і може залишатися, власне кажучи, при даній вихідній температурі (наприклад, всередині (5°С від вихідної температури) протягом способу. В інших варіантах здійснення пара може забезпечуватися при деякій вихідній температурі і може нагріватися до кінцевої температури, більш високої, ніж дана вихідна температура, всередині автоклава. У будь-якому випадку автоклав може забезпечуватися стінками, що нагріваються, або для підтримки пари при вихідній температурі, або для нагрівання пари до кінцевої температури. У варіантах здійснення, де пара забезпечується при деякій вихідній температурі і підтримується, власне кажучи, при даній вихідній температурі протягом способу, вихідна температура може бути від приблизно 100C до приблизно 200C. Більш конкретно, у деяких варіантах здійснення вихідна температура може бути від приблизно 115°С до приблизно 195°С. У деяких варіантах здійснення пара може забезпечуватися так, що коли досягається бажаний тиск, пара є перегрітою. Наприклад, пара може забезпечуватися при температурі приблизно 143C до досягнення тиску приблизно 22 psig в автоклаві (0,154 MПa). В інших варіантах здійснення пара може забезпечуватися так, що коли досягається бажаний тиск, пара є насиченою. Наприклад, пара може забезпечуватися при температурі приблизно 143°С до 10 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 досягнення тиску приблизно 40 psig в автоклаві (0,28 МПа). У ще інших варіантах здійснення пара може забезпечуватися так, що коли досягається бажаний тиск в автоклаві, пара знаходиться в конденсуючих умовах. Наприклад, пара може забезпечуватися при температурі 0 приблизно 153 C до досягнення тиску приблизно 60 psig в автоклаві (0,419 МПа). В інших варіантах здійснення, як згадується вище, пара може забезпечуватися при вихідній температурі і може нагріватися до кінцевої температури всередині автоклава. У деяких варіантах здійснення пара може забезпечуватися при вихідній температурі від приблизно 100C до приблизно 115°С і може нагріватися до кінцевої температури від приблизно 115°С до приблизно 200C всередині автоклава. Більш конкретно, у деяких варіантах здійснення пара може забезпечуватися при вихідній температурі приблизно 100C і може нагріватися до кінцевої температури від приблизно 115°С до приблизно 195°С всередині автоклава. Наприклад, пара може забезпечуватися при 100C, і стінки автоклава можуть нагріватися до 143°С. Відповідно, коли пару додали, температура пари буде рости до кінцевої температури 143C. У кожному з вищеописаних варіантів здійснення вихідна температура штукатурки, вихідна і кінцева температура пари і температура стінок автоклава можуть мати множину співвідношень. У деяких варіантах здійснення вихідна температура штукатурки і температура автоклава можуть бути вище, ніж вихідна температура пари. Відповідно, пара буде нагріватися до кінцевої температури всередині автоклава. В інших варіантах здійснення вихідна температура штукатурки, вихідна і кінцева температура пари і температура автоклава можуть бути подібними або власне кажучи однаковими. У таких варіантах здійснення температура пари може залишатися постійної всередині автоклава. В інших варіантах здійснення вихідна температура пари і температура автоклава можуть бути більш гарячі, ніж вихідна температура штукатурки. У таких варіантах здійснення частини пари може конденсуватися на штукатурці, коли пара подається в автоклав. Коли досягається бажаний тиск, потік пари в автоклав може бути зупинений, і тиск може підтримуватися в автоклаві протягом часу перебування (етап 308). Протягом часу перебування додаткове тепло може забезпечуватися для автоклава, наприклад шляхом нагрівання стінок автоклава. Крім того, протягом часу перебування додаткова пара може забезпечуватися в автоклав. Час перебування може бути вибраний на підставі бажаних характеристик штукатурки. Було виявлено, що зниження водоспоживання штукатурки може досягатися протягом таких низьких часів перебування, як 5 секунд. Однак, коли час перебування збільшується, зниження водоспоживання підсилюється. Відповідно, у деяких варіантах здійснення час перебування становить від 5 і секунд до 900 секунд. У додаткових варіантах здійснення час перебування і становить від 5 секунд до 600 секунд. В одному особливому варіанті здійснення час перебування становить 300 секунд. В альтернативних варіантах здійснення час перебування може бути більше ніж 900 секунд. Наприклад, при виготовленні стінних панелей може бути бажано знизити водоспоживання штукатурки приблизно на 15%. Відповідно, час перебування може бути від 30 до приблизно 120 секунд залежно від інших перемінних способу. В іншому прикладі при виготовленні форм для керамічної промисловості або для сполучного зв'язування підлоги може бути бажано знизити водоспоживання штукатурки приблизно на 35%. Відповідно, час перебування може бути приблизно 300 секунд або більше і залежно від інших перемінних способу. Ha етапі 310 тиск автоклава скидають. Штукатурка може відразу видалятися з автоклава або їй можуть дозволяти прохолоджуватися всередині автоклава. Протягом часу перебування, залежно від температури пари, штукатурки і стінок автоклава, частина пари може конденсуватися й адсорбуватися в штукатурці, як було описано вище. Було виявлено, що коли тиск скидається, частина сконденсованої пари випаровується. Відповідно, коли штукатурка 0 охолоджується нижче 60 C, менша кількість води доступна для перетворення штукатурки на гіпс. Коли штукатурка охолола, її можна зберігати і/або використовувати для одержання гіпсових панельних продуктів, таких як волокнисті плити, стінні панелі або підлогові композиції, або інших продуктів, таких як стельові панелі, підлогові панелі, зовнішні обшивальні панелі, гіпсові блоки, стельові плитки, високоміцні стінні штукатурки, армовані склом гіпсові панелі, керамічні форми, скульптури, модельні штукатурки, штукатурки для виготовлення моделей, архітектурні ліпні прикраси, гіпсові ливарні форми, інженерні форми, гранули поглиначів, цементи для футеровки шахт і торкретування. Щоб одержувати гіпсові панельні продукти, оброблена штукатурка може поєднуватися з водою, утворюючи водну суспензію. Було виявлено, що штукатурки, оброблені відповідно до способу 300, демонструють знижене водоспоживання (тобто вимагають менше води для утворення суспензії, що розливається) у порівнянні з неопрацьованими штукатурками. Відповідно, у деяких варіантах здійснення оброблена штукатурка може поєднуватися з кількістю 11 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 води, меншою на від приблизно 3% до приблизно 40%, ніж потрібно для неопрацьованої штукатурки. Наприклад, якщо неопрацьована штукатурка вимагає приблизно 78 мл води на 100 г штукатурки для утворення суспензії, оброблена штукатурка може поєднуватися з менше ніж 75 мл води на 100 г штукатурки для утворення суспензії. Після змішування з водою і різними добавками, суспензія може виливатися у форму, формуватися між паперовими аркушами, наноситися на стінні поверхні або виливатися на підлогу, накачуватися і розпилюватися на поверхні або у форми, і може бути залишена тверднути. Було виявлено, що суспензії, виготовлені зі штукатуркою, обробленою відповідно до способу 300, демонструють кращі властивості, що зазвичай асоціюються зі штукатурками, що мають більш високі водоспоживання. Тобто, суспензії, виготовлені зі штукатуркою, обробленою відповідно до способу 300, є текучими, знижують витрати на сушіння, знижують витрати на диспергатори, є міцними при затвердінні, забезпечують гарну деталь при литті, мають низькі рівні розчинних солей і мають тривалий термін служби форми. Вони також дозволяють ефективні способи виготовлення за допомогою того, що демонструють гарний відгук на прискорювач, даючи короткі часи тверднення без раннього схоплювання або запізнювання остаточного тверднення на кривій гідратації. ПРИКЛАДИ Приклад 1 Обробка штукатурки з напівгідрату природного гіпсу Безперервне прожарювання в казані лабораторного масштабу проводили, використовуючи три зразки природного гіпсу: зразок меншої чистоти, що позначається LP2, від USG, Чикаго, США, зразок гіпсу високої чистоти, що позначається HPl, застосовуваний у виготовленні гіпсових панелей, і дуже тонкоподрібнений гіпс високої чистоти, що позначається Terra Alba (ТА), що також продається USG, Чикаго, США. Температури прожарювання для 3 зразків гіпсу були 180C, 160C і 165C відповідно, що відповідає вихідним температурам штукатурки в способі обробки. У попередніх дослідженнях було показано, що цей казан є точною моделлю виробничих казанів, застосовуваних зараз по усьому світі. Аналіз гіпсової фази цієї штукатурки показав, що рівні чистоти знаходяться в діапазоні, що вважається типовим для діапазону, зазвичай застосовуваного по усьому світі. Схема апаратури лабораторного казана показана на фіг. 2 і описується нижче. Спосіб обробки виконували, використовуючи автоклав, показаний на фіг. 4. Автоклав складався з вертикальної труби з внутрішнім діаметром 3 дюйми (7,62 см), обладнаної вхідним портом, що дозволяє входження пари, датчика тиску для контролю внутрішнього тиску і випускного порту для скидання тиску після обробки. Щоб забезпечити потік матеріалу через автоклав, великі клапани прикріплювали зверху і знизу автоклава, так що нижній клапан можна було закривати при подачі свіжої штукатурки через відкритий верхній клапан, і потім верхній клапан закривали для герметизації автоклава. Після завершення обробки газ автоклава випускали і нижній клапан відкривали для витягання штукатурки для тестування. Автоклав обробки поміщували так, що штукатурка, що виходить з казана, могла потрапляти прямо в область збереження вище верхнього клапана обробного апарата, щоб підтримувати високу температуру штукатурки. Крім того, весь обробний апарат підтримували при високій температурі, використовуючи нагрівальну стрічку, обгорнену навколо обробного автоклава з нержавіючої сталі й області вихідного збереження. Загальна температура автоклава перед додаванням штукатурки була приблизно рівною температурі прожарювання, щоб гарантувати, що штукатурка не охолоджується в автоклаві. Пару забезпечували за допомогою бойлера, що працює при 150C. Тиск всередині автоклава контролювали і пару додавали до досягнення цільового тиску, додаючи за необхідності для підтримки тиску. Цей тиск підтримували протягом різних періодів часу, визначаючи вплив часу обробки для проб при тиску пари 40 psig (0,28 МПа) і 20 psig (0,14 МПа), причому ці тиски : встановлювали мінімальні температури пари 1 всередині автоклава, припускаючи умови насиченої пари. Тому що штукатурка була вище цієї температури, пара перегрівалася до температури штукатурки. Зразки відбирали після часу перебування від 0 хвилин (тобто піддаючи автоклав тиску і потім відразу скидаючи його) до 30 хвилин. Зразки штукатурки аналізували на фазову сполуку з результатами, показаними нижче. Результати обробки природного гіпсу, прожареного в лабораторному казані 12 UA 99271 C2 5 10 15 20 Хімічний аналіз показував тільки помірні зміни у фазовому аналізі, причому виявляли, що невелика кількість залишкового гіпсу в штукатурці перетворювалася на напівгідрат при паровій обробці. Також, коли зразок напівгідрату містив розчинний ангідрит, дана обробка перетворювала частину його в напівгідрат, але не обов'язково весь. Незважаючи на високу спорідненість розчинного ангідриту до захоплення водяної пари, зразки з деякою кількістю розчинного ангідриту після даної обробки ще демонстрували значне зниження водоспоживання. В усіх випадках збільшення часу обробки знижує водоспоживання без відповідного збільшення вмісту залишкового гіпсу. Приклад 2 Різні типи гіпсу Велика частина гіпсу, застосовуваного в даний час в Північній Америці, являє собою синтетичний гіпс, що одержують при очищенні топкових газів, що містять діоксид вуглецю, від електростанцій, що спалюють вугілля, зазвичай називаний гіпс знесірчування топкових газів або десульфогіпс. Зразок гіпсу знесірчування топкових газів (ГЗТГ) одержували з комерційного заводу гіпсових панелей, причому гіпс робили на генеруючій станції OP Lambton біля Sarnia, Ontario. Як і в прикладі 1, спосіб обробки проводили для свіжопрожареної штукатурки, одержаної за допомогою лабораторного безперервного казана при і температурі прожарювання 160C, причому ця температура відповідала вихідній і температурі штукатурки. Загальна температура автоклава перед додаванням штукатурки була приблизно рівною температурі прожарювання, щоб гарантувати, що штукатурка не охолоджується в автоклаві. Пару забезпечували за допомогою бойлера, що працює при 150C. Тиск всередині автоклава контролювали, і пару додавали до досягнення цільового тиску, доповнюючи в міру необхідності для підтримки тиску. Цей тиск підтримували протягом різних періодів часу, щоб визначити вплив 13 UA 99271 C2 часу обробки для проб при тиску пари 40 psig (0,28 МПа), причому цей тиск встановлював мінімальну температуру пари в автоклаві в припусканні умов насиченої пари. Тому що температура штукатурки була вище цієї температури, пара перегрівалася до температури штукатурки. Результати цих тестів показані нижче. 5 10 15 20 25 30 І Новий спосіб обробки добре працює із синтетичним гіпсом, знижуючи водоспоживання при збільшенні часу обробки. Помітимо, що даний спосіб знову призведе до зниження і вмісту розчинного ангідриту, і вмісту залишкового гіпсу, перетворюючи їх на напівгідрат. Приклад З Тиск обробки і час обробки Попередні приклади показали, що зі збільшенням часу обробки спостерігається відповідне збільшення зниження водоспоживання при машинному перемішуванні. Також проводили тести при різних тисках, щоб визначити, чи впливає загальний тиск парової обробки на швидкість і ступінь зниження водоспоживання. Штукатурку, безперервно вироблену казаном лабораторного масштабу, піддавали обробкам при різних часах і тисках. Результати показані нижче. БВ стосується вимірювання балансу вологості, загальної втрати маси, вираженої у відсотках, що відбувається при нагріванні зразка до 200C. Спосіб обробки проводили для свіжопрожареної штукатурки, одержаної за допомогою лабораторного безперервного казана при температурі прожарювання від 180C до 146°С, причому ця температура знову відповідала вихідним температурам штукатурки. Загальна температура автоклава перед додаванням штукатурки була приблизно рівною температурі прожарювання, щоб гарантувати, що штукатурка не охолоджується в автоклаві. Пару забезпечували за допомогою бойлера, що працює при 150C. Тиск всередині автоклава контролювали і пару додавали до досягнення цільового тиску, доповнюючи в міру необхідності для підтримки тиску. Цей тиск підтримували протягом різних періодів часу, щоб визначити вплив часу обробки для проб при тиску пари 40 psig (0,28 МПа) і 60 psig (0,419 МПа), причому ці тиски встановлювали мінімальну температуру пари в автоклаві в припусканні умов насиченої пари. Тому що температура штукатурки, виготовленої при 180C, була вище цієї температури пари, пара перегрівалася до температури штукатурки. Для штукатурки, виготовленої при 146°С, пара, що подається вище 47 psig (0,328 МПа), буде ^відповідати умовам конденсації, і дана пара буде конденсуватися на штукатурці, нагріваючи штукатурку до температури бойлера приблизно 150C. Вплив тиску пари, подаваного протягом часу, на водоспоживання при машинному перемішуванні 35 14 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 У кожному випадку тестування для різних типів прожарювання і різних зразків гіпсу було виявлено, що більш високі тиски призвели до менших водоспоживань і більш тривалі часи обробки призводили до менших водоспоживань. Відзначимо, що в більшості описаних випадків тиск пари переважно подавали при тиску, що відповідає температурі точки роси, що розглядали нижче температури штукатурки (що задається температурою прожарювання), щоб не сприяти конденсації в штукатурку. Наприклад, при 60 psig (0,419 МПа) пара конденсується при 153°С. Таким чином, при температурі штукатурки 180C умови будуть наказувати відсутність конденсації. Альтернативно, в останніх З прикладах J3P1 (температура штукатурки 146C, обробка протягом 5, 10 і 20 хвилин) температура конденсації пари була вище температури штукатурки. Очікувалося, що це створить умови конденсації водяної пари в шар штукатурки, що може сприяти небажаному перетворенню 0 напівгідрату назад у гіпс, якщо штукатурка буде охолоджуватися нижче 60 C. Однак вимірювання фазового аналізу аналогічні ситуації без конденсації, і водоспоживання аналогічно знижується, як в інших прикладах. Спостерігали невелике збільшення вільної вологи. Приклад 4 Різні способи прожарювання Щоб продемонструвати, що даний спосіб працює з іншими способами прожарювання, зразок USG № 1 формувальної штукатурки обробляли в такий самий спосіб, як у прикладах 1-3. Цей зразок пропонується на ринку як типова бета штукатурка, зазвичай вироблена за допомогою великомасштабного безперервного казана. Ця штукатурка має звичайне водоспоживання при машинному перемішуванні приблизно 70-75 мл на 100 г. Текучі властивості вимірювали, розливаючи суспензію в трубку висотою 4 дюйми (10,16 см) і діаметром 2 дюйми (5,08 см) і потім дозволяючи суспензії витікати з трубки, піднімаючи її від столу (зазвичай застосовуваний тест рухливості для панельних заводів). У цьому випадку поширення вимірювали для зразків 15 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 суспензії машинного перемішування при 75 мл на 100 г штукатурки. Штукатурку потім нагрівали до 150C перед паровою обробкою, намагаючись уникнути конденсації пари в штукатурці при паровій обробці. Загальна температура автоклава до додавання штукатурки була приблизно рівною температурі прожарювання, щоб гарантувати, що штукатурка не охолоджується автоклавом. Пару забезпечували за допомогою бойлера, що працює при 150C. Тиск всередині автоклава контролювали і пару додавали до досягнення цільового тиску, доповнюючи в міру необхідності для підтримки тиску. Цей тиск підтримували протягом різних періодів часу, щоб визначити вплив часу обробки для проб при тиску пари 40 psig (0,28 МПа), причому ці тиски встановлювали мінімальну температуру пари в автоклаві в припусканні умов насиченої пари. Тому що температура штукатурки, і нагрітої до 150C, була вище цієї температури, пара перегрівалася до І температури штукатурки. Результати цих тестів показані нижче. Помітимо, що оброблена комерційна формувальна штукатурка №1 мала набагато більше розтікання після обробки. Також досліджували інший спосіб прожарювання, що являв собою прожарювання в піддоні, виконуване з гіпсом HPl, описаним у прикладі 1. При цьому прожарюванні в піддоні 1 кг порошку гіпсу розподіляли тонким шаром на грубному піддоні 17 дюймів х 11 дюймів (43,18 см х 27,94 см) і помішували в піч при 140C на 6 годин. Оброблені зразки одержували шляхом негайного додавання гарячого неопрацьованого, прожареного в піддоні матеріалу в автоклав і обробки протягом вказаних періодів часу і тисках. Загальна температура автоклава перед додаванням штукатурки була приблизно рівна ι температурі прожарювання, щоб гарантувати, що штукатурка не охолоджується і автоклавом. Пару забезпечували за допомогою бойлера, що працює при 150C. Тиск всередині автоклава контролювали, і пару додавали до досягнення цільового тиску, доповнюючи в міру необхідності для підтримки тиску. Цей тиск підтримували протягом різних періодів часу, щоб визначити вплив часу обробки для проб при тиску пари 36 psig (0,252 МПа), причому ці тиски встановлювали мінімальну температуру пари в автоклаві в припусканні умов насиченої пари. Тому що температура штукатурки була вище цієї температури, пара перегрівалася до температури штукатурки. Зауважували, що коли була присутня суттєва кількість розчинного ангідриту, температура штукатурки зростала внаслідок екзотермічного ; перетворення розчинного ангідриту на напівгідрат. Якщо автоклав був закритий у той час, як відбувалося це збільшення температури, температура автоклава і штукатурки частково зростала, але тільки в тій мірі, як очікувалося від цього хімічного перетворення. Аналогічно, періодичне прожарювання виконували в котловому апараті лабораторного масштабу, додаючи високочистий HP1 гіпс у попередньо нагрітий казан протягом 50 хвилин, підтримуючи температуру 120C. Прожарювання виконували протягом додаткового періоду в 1 годину 10 хвилин. Після 2 сумарних годин температура в казані характерно починала швидко рости, і вказуючи на кінець циклу прожарювання. Потім казан розвантажували при 155°С. Приблизно 9 кг штукатурки одержували в партії. Знову неопрацьований прожарений матеріал додавали в автоклав, ще гарячий від процесу прожарювання, і обробляли, як тут описано. Загальна температура автоклава перед додаванням штукатурки була приблизно 155°С, щоб гарантувати, що штукатурка не охолоджується автоклавом. Пару забезпечували за допомогою бойлера, що працює при 150C. Тиск всередині автоклава контролювали, і пару додавали до досягнення цільового тиску, доповнюючи в міру необхідності для підтримки тиску. Цей тиск підтримували протягом 5 хвилин при тиску пари 53 psig (0,37 МПа), причому ці тиски встановлювали мінімальну температуру пари в автоклаві в припусканні умов насиченої пари. Тому що температура штукатурки, нагрітої до 150C, була вище цієї температури пари, пара перегрівалася до температури штукатурки. 16 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 Очікується, що даний спосіб буде працювати переважним чином зі штукатуркою, одержаною за допомогою інших, зазвичай застосовуваних способів прожарювання, що дають бета напівгідратні штукатурки. Приклад 5 Різні сполуки штукатурки Різні способи прожарювання дають різні кількості розчинного ангідриту, і добре відомо, що розчинний ангідрит перетворюється назад на напівгідрат шляхом поглинання водяної пари з повітря при кімнатній температурі. У цьому прикладі три прожарювання десульфогіпсу (ГЗТГ) виконували при трьох різних температурах прожарювання (160C, 180C і 190C), щоб збільшити рівень розчинного : ангідриту, що міг бути виявлений у неопрацьованій штукатурці. Ці три штукатурки обробляли за допомогою даного нового способу, визначаючи загальний вплив на водоспоживання. Загальна температура автоклава перед додаванням штукатурки була приблизно рівною температурі прожарювання, щоб гарантувати, що штукатурка не охолоджується автоклавом. Пару забезпечували за допомогою бойлера, що працює при 150C. Тиск всередині автоклава контролювали і пару додавали до досягнення цільового тиску, доповнюючи в міру необхідності для підтримки тиску. Цей тиск підтримували протягом різних періодів часу, визначаючи вплив часу обробки для проб при тиску пари приблизно 40, 58 і 65 psig (0,28, 0,405 і 0,454 МПа), причому ці тиски встановлювали мінімальні температури пари в автоклаві в припусканні умов насиченої пари. Тому що температура штукатурки була вище цієї температури пари, пара перегрівалася до температури штукатурки. Прожарювання повторювали, використовуючи природний гіпс HPl. У цьому прикладі два прожарювання виконували при двох різних температурах прожарювання (155°С і 170C), щоб збільшити рівень розчинного ангідриту, що міг бути виявлений у неопрацьованій штукатурці. Ці 17 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 дві штукатурки обробляли за допомогою даного нового способу, визначаючи загальний вплив на водоспоживання. Загальна температура автоклава перед додаванням штукатурки була приблизно рівною температурі прожарювання, щоб гарантувати, що штукатурка не охолоджується автоклавом. Пару забезпечували за допомогою ' бойлера, що працює при 150C. Тиск всередині автоклава контролювали і пару додавали до досягнення цільового тиску, доповнюючи в міру необхідності для підтримки тиску. Цей тиск підтримували протягом різних періодів часу, визначаючу вплив часу обробки для проб при тиску пари 58 psig (0,405 МПа), причому ці тиски встановлювали мінімальні температури пари в автоклаві в припусканні умов насиченої пари. Тому що температура штукатурки була вище цієї температури пари, пара перегрівалася до температури штукатурки. Приклад 6 Відгук на прискорювач і властивості тверднення Однією властивістю, що важливо при використанні бета напівгідрату, є здатність суспензії до швидкого тверднення. Прискорення часу тверднення найбільш звичайно виконують шляхом додавання тонко подрібненого гіпсу, що діє як зародки кристалів для напівгідрату, що розчиняється. Хімічні прискорювачі, такі як сульфат калію, також застосовуються, але часто викликають інші проблеми в застосуванні внаслідок їхньої високої розчинності і здатності мігрувати на поверхню під час сушіння. Два приклади прожарених гіпсів одержували в лабораторному безперервному котловому апараті, описаному вище, використовуючи ГЗТГ і HP1. ГЗТГ прожарювали при 175°С, a HPl прожарювали при 155°С. Загальна температура автоклава перед додаванням штукатурки була приблизно рівною температурі прожарювання, щоб гарантувати, що штукатурка не охолоджується автоклавом. Пару забезпечували за допомогою бойлера, що працює при 150C. Тиск всередині автоклава контролювали, і пару додавали до досягнення і цільового тиску, доповнюючи в міру необхідності для підтримки тиску. Цей тиск і підтримували протягом різних періодів часу, визначаючи вплив часу обробки для проб при тиску пари приблизно 40-45 psig і 18 UA 99271 C2 5 10 15 60 psig (0,28-0,314 і 0,419 МПа), причому ці тиски встановлювали мінімальні температури пари в автоклаві в припусканні умов насиченої пари. Тому що температура штукатурки була вище цієї температури пари, пара перегрівалася до температури штукатурки. Штукатурки відбирали без обробки, а також при різних рівнях обробки. Часи тверднення вимірювали при різних рівнях додавання подрібненого гіпсового прискорювача, визначаючи, наскільки ефективним був подрібнений гіпс при прискоренні часу тверднення. Представлений вимір часу тверднення виконували при часі, необхідному для досягнення 98% росту температури на кривій гідратації як тверднення суспензії. Усі вимірювання проводили при вказаних водоспоживаннях суміші. Результати нижче показують, що час тверднення для оброблених зразків може бути уповільнений на незначну величину в порівнянні з еквівалентними неопрацьованими зразками при додаванні 0,3% диспергувального агента сульфонату нафталіну (на масу штукатурки), але це можна виправити додаванням фракції більш подрібненого гіпсового прискорювача. Попередні приклади показали, що даний спосіб обробки знижує залишковий вміст гіпсу, і тому не дивно, що деяке додавання гіпсу може бути необхідне, для досягнення еквівалентного часу тверднення. 19 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 30 Порівняння також виконували з типовим альфа напівгідратом Hydrocal від USG, Chicago USA. Як можна бачити з одержаних результатів у наступній таблиці, час тверднення менше ніж 1000 секунд не досягалося при використанні альфа напівгідрату навіть зі значним додаванням прискорювача. Час тверднення знижувався до 1664 секунд шляхом подвоювання прискорювача, але додавання ще більше прискорювача не скорочувало додатково час тверднення. Відомо, що подрібнювання альфа напівгідрату до розміру тонких частинок І допомагає знижувати час тверднення, але, як можна бачити з результатів нижче, І навіть при кульовому подрібненні Hydrocal протягом трьох годин час тверднення ! знижувався тільки до 1400 секунд. Щоб додатково продемонструвати перевага нового способу обробки, виконували порівняння властивостей тверднення суміші альфа і бета напівгідрату при однаковій чистоті і водоспоживанні обробленої штукатурки. Це порівняння проводили при різних відношеннях змішування з ГЗТГ і HPl, досягаючи ефективного водоспоживання суміші, що еквівалентно обробленим і зразкам. В одному приісладі 325 г неопрацьованої бета штукатурки HPl (водоспоживання 81 мл на 100 г) змішували з 75 г USG Hydrocal (водоспоживання 40 мл на 100 г), одержуючи суміш 81% бета, 19% альфа, вимірюване водоспоживання якої складало 73 мл на 100 г. Порівняння цих результатів з еквівалентним зразком з водоспоживанням 73 мл на 100 г (140 з 45 psig (0,314 МПа)) показує, що суміш має тенденцію тверднути повільніше, і що відсоток гідратації при максимальній швидкості росту також менше. Помітимо, що для прожарених зразків HPl відношення часу гідратації 98% обробленої штукатурки до часу гідратації 98% неопрацьованої штукатурки було не більше, ніж 112,5%, тоді як альфа/бета суміші з еквівалентним водоспоживанням і використанням прискорювача показують, що часи гідратації 98% складають 120,6% від неопрацьованого зразка. В іншому прикладі 160 г неопрацьованої ГЗТГ бета штукатурки (водоспоживання 88 мл на 100 г) змішували з 228 г альфа штукатурки Denscal Gypsum B5 (водоспоживання 40 мл на 100 г) з Georgia-Pacific, Atlanta, GA, USA і 12 г карбонату кальцію "Grow Lime" від All Treat Farms Ltd., Arthur, Ontario, Canada, одержуючи суміш 40% бета, 60% альфа, вимірюване водоспоживання якої складало 57 мл на 100 г. Карбонат кальцію додавали для досягнення еквівалентної загальної чистоти змішаного гіпсу, щоб гарантувати, що оброблені і перемішані суміші будуть 20 UA 99271 C2 5 мати еквівалентний ріст температури. Для обробленої ГЗТГ штукатурки тільки 1 г прискорювача був потрібний для досягнення еквівалентного 98% часу гідратації приблизно 1200 секунд проти 4 г прискорювачі для альфа бета суміші. Для досягнення необхідного кінцевого часу тверднення альфа/бета суміші потрібно починати процес тверднення раніш, тому що він відрізняється набагато більш повільним твердненням поблизу кінця гідратації. Швидкість гідратації під час процесу тверднення молена вимірювати, одержуючи нахил температурної кривої росту гідратації. % гідратації при максимальному нахилі був 63,8% для обробленої штукатурки, тоді як він був тільки 49,6% для альфа/бета суміші. 10 21 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 Приклад 7 Властивості міцності на стискання Відомо, що розпилення напівгідрату з водою може знижувати водоспоживання штукатурки, хоча це призводить до одержання гіпсу в напівгідраті. Також відомо, що якщо напівгідрат недостатньо нагрівають під час прожарювання, частина гіпсу перетворюється на нерозчинний ангідрит, що також знижує водоспоживання штукатурки. Хоча зниження водоспоживання є вигідним, виявлено, що гіпс і ангідрит, одержувані за допомогою цих процесів, не можуть брати участь у загальній міцності штукатурки, що твердне, в такому ж ступені, як напівгідрат, що залишається. Попередні патенти, що стосуються післяпрожарювальної обробки штукатурки, обговорювали цю проблему і пропонували шляху для зниження шкідливого впливу цих обробок на одержувану міцність. Найбільш звичайним шляхом для зниження водоспоживання є застосування диспергувальних агентів, таких як конденсовані сульфонати нафталіну, щоб зробити суміш більш текучою. Відомо, що ці матеріали мають мінімальний вплив на міцність висушеного затверділого гіпсу. Щоб тестувати вплив цієї обробки на міцність на стискання, виконували вимірювання на 2дюймових кубиках (5,08 см), зроблених з неопрацьованої ТА штукатурки (водоспоживання 80 мл на 100 г), виготовлених з відношенням води до штукатурки, підрегульованим, використовуючи комерційно доступний і диспергувальний агент сульфонат нафталіну Diloflo GS20; розчин 40% твердих речовин від GEO Specialty Chemicals Inc., Lafayette, IN, USA; порівнювали з аналогічною ТА штукатуркою, обробленою 3 хвилини при 60 psig (0,419 МПа), з вихідним водоспоживанням 66 мл на 100 г, як у цьому винаході. Водоспоживання суміші, використане для обох наборів кубиків, складало 68 мл на 100 г, причому маси сухих кубиків і міцності на стискання показані в таблиці нижче. Даний спосіб обробки виконували для свіжопрожареної штукатурки, одержаної з природного гіпсу ТА, прожареного в лабораторному безперервному казані при температурі прожарювання 165C, де це знову представляє температуру штукатурки. Загальна температура автоклава перед додаванням штукатурки була приблизно рівною температурі прожарювання, щоб гарантувати, що штукатурка не охолоджується автоклавом. Пару забезпечували за допомогою бойлера, що працює при 150C. Тиск всередині автоклава контролювали, і пару додавали до досягнення цільового тиску, доповнюючи в міру необхідності для підтримки тиску. Цей тиск підтримували протягом різних періодів часу, визначаючи вплив часу обробки для проб при тиску пари 60 psig (0,419 МПа), причому ці тиски встановлювали мінімальні температури пари в автоклаві в припусканні умов насиченої пари. Тому що температура штукатурки, виготовленої при 165°С, була вище цієї температури пари, пара перегрівалася до температури штукатурки. Інший приклад використовував штукатурку, виготовлену з високочистого гіпсу HP1. Даний спосіб обробки виконували для свіжопрожареної штукатурки, одержаної з природного гіпсу ТА, прожареного в лабораторному безперервному І казані при температурі прожарювання 155°С, де це знову представляє температуру штукатурки. Загальна температура автоклава перед додаванням штукатурки була приблизно рівною температурі прожарювання, щоб гарантувати, що штукатурка не охолоджується автоклавом. Пару забезпечували за допомогою бойлера, що працює при 150C. Тиск всередині автоклава контролювали, і пару додавали до досягнення цільового тиску, доповнюючи в міру необхідності для підтримки тиску. Цей тиск підтримували 22 UA 99271 C2 5 10 протягом різних періодів часу, визначаючи вплив часу обробки для проб при тиску пари 60 psig (0,419 МПа), причому ці тиски встановлювали мінімальні температури пари в автоклаві в припусканні умов насиченої пари. Тому що температура штукатурки, виготовленої при 155°С, була вище цієї температури пари, пара перегрівалася до температури штукатурки. Ця HP1 штукатурка мала водоспоживання без обробки 83 мл на 100 г, але І її знову використовували в суміші для кубика з відношенням води і штукатурки, регульованим, використовуючи комерційно доступний диспергувальний агент сульфонат нафталіну Disal GPS; твердий порошок від Handy Chemicals Ltd., Candiac, Quebec, Canada. Зразок для порівняння, позначений як оброблений HPl, являв собою суміш 38% неопрацьованого зразка з 83 водоспоживанням і 62% зразка, обробленого 3 хвилини при 60 psig ((0,419 МПа), з водоспоживанням 63 мл на 100 г. Водоспоживання обох кубиків було, аналогічним чином, 68 мл на 100 г. При обох порівняннях кількість прискорювача трохи модифікували в обробленому випадку, включаючи більше прискорювача, щоб нормалізувати вплив часу тверднення на міцність. 15 20 25 30 35 40 45 Як можна бачити з цих результатів, використання даного способу обробки не робить впливу на міцність кубиків. Приклад 8 Заводські випробування з пілотним устаткуванням Заводське випробування виконували, використовуючи повномасштабний казан безперервного одержання діаметром 15 футів (4,572 м) для генерації неопрацьованої штукатурки. Типовий потік виходу штукатурки з казана відводили від звичайного способу виробництва, використовуючи ізольовану обертову гвинтову конвеєрну систему діаметром 6 дюймів (15,24 см) при 30 об./хв, живлячи пілотну камеру обробки місткістю 20 кг. Вимірювана температура штукатурки перед входом у камеру обробки складала 139°С-144°С, показуючи, що мало місце мінімальне охолодження. Пілотна камера обробки була сконструйована аналогічно описаному лабораторному апарату, з 2 напівсферичними, з надувним ущільненням, кульовими клапанами, верхом і низом циліндричної камери зі зразком неопрацьованої штукатурки, що входить у камеру зверху, поки верхній клапан відкритий, а нижній клапан закритий. Під час циклу обробки обидва клапани закривали і пару подавали в камеру з промислового бойлера, що мав максимальний тиск пари 65 psig (0,454 МПа), протягом вимірюваного часу перебування обробки. У цій системі регулятор тиску додавали між бойлером і \ вузлом подачі пари в камеру обробки для точного регулювання тиску подаваної нари. Камеру також обладнували індикатором рівня заповнення, використовуваним для індикації величини повного завантаження штукатурки в камеру, щоб підтримувати відтворений обсяг штукатурки від однієї обробки до наступної. Результати випробування наведені нижче. Використаний гіпсовий вихідний матеріал був еквівалентний природному гіпсу, описаному як HP1 у прикладі 1. Температура прожарювання в казані була 147C при типовій швидкості одержання штукатурки 30 тонн на годину. Штукатурку використовували свіжою при температурі, дуже близькій до вищевказаної температури прожарювання. Загальна температура автоклава перед додаванням штукатурки була приблизно рівною температурі прожарювання, щоб гарантувати, що штукатурка не охолоджується автоклавом. Пару забезпечували за допомогою бойлера 40 HP, що працює при приблизно 160C, з регулятором тиску, що дає бажаний тиск пари. Тиск всередині автоклава контролювали, і пару додавали в міру необхідності з бойлера 23 UA 99271 C2 5 через регулятор. Цей тиск підтримували протягом різних періодів часу, визначаючи вплив часу обробки для проб при тиску пари 28 psig (0,196 МПа), приблизно 40 psig (0,279 МПа) і приблизно 60 psig (0,419 МПа), причому ці тиски встановлювали мінімальні температури пари в автоклаві в припусканні умов насиченої пари. Тому що штукатурку одержували при 147°С, обробка, проведена при 28 psig (0,196 МПа) і 40 psig (0,279 МПа), призводила до температури штукатурки вище температури пари, і пара ; перегрівалася до температури штукатурки. Однак обробка, проведена при 60 psig (0,419 МПа), буде призводити до штукатурки, що нагрівається парою до приблизно 153°С, при деякій конденсації, що відбувається на штукатурці. і 24 UA 99271 C2 5 Подібно лабораторним результатам у прикладі 1 і 3, зі збільшенням ступеня застосування способу обробки (тиск або час обробки) водоспоживання вихідної неопрацьованої штукатурки знижувалося. Тенденцію до зниженого вмісту розчинного ангідриту і залишкового гіпсу спостерігали в більшості випадків. 25 UA 99271 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Спосіб обробки бета-напівгідрату сульфату кальцію, в якому піддають бета-напівгідрат сульфату кальцію дії пари при тиску вище атмосферного, у якому: і) подають бета напівгідрат сульфату кальцію в автоклав, іі) подають пару в автоклав і досягають необхідного тиску, причому пару подають при вихідній температурі у діапазоні між 100 °C і 200 °C, і ііі) підтримують тиск в автоклаві вище атмосферного протягом часу перебування щонайменше 5 секунд. 2. Спосіб за п. 1, в якому бета-напівгідрат сульфату кальцію подають в автоклав при вихідній температурі, пару подають в автоклав при зазначеній вихідній температурі, і в даному способі додатково iv) вибирають вихідну температуру бета-напівгідрату сульфату кальцію, вихідну температуру пари, тиск і час перебування так, що під час даного способу менше ніж 2 % бета-напівгідрату сульфату кальцію перетворюють на ангідрит сульфату кальцію і водоспоживання бета напівгідрату сульфату кальцію знижують щонайменше на 3 %. 3. Спосіб за п. 2, в якому додатково v) скидають тиск і охолоджують зворотною парою бета-напівгідрат сульфату кальцію до температури нижче 60 °C, причому під час етапу v) менше ніж 2 % бета-напівгідрату сульфату кальцію перетворюють на дигідрат сульфату кальцію. 4. Спосіб за п. 2, в якому вихідна температура бета-напівгідрату сульфату кальцію становить від 6 60 °C до 200 °C, тиск складає від 689 Па до 1,4×10 Па і час перебування становить від 5 секунд до 900 секунд. 5. Спосіб за п. 2, в якому вихідна температура бета напівгідрату сульфату кальцію становить від 120 °C до 190 °C, вихідна температура пари становить від 115 °C до 195 °C, тиск становить від 4 6 6,9×10 Па до 1,4×10 Па і час перебування становить від 5 секунд до 900 секунд. 6. Спосіб за п. 2, в якому здійснюють нагрів автоклаву, а пару нагрівають в автоклаві до кінцевої температури, вищої ніж вихідна температура пари, і під час даного способу менше ніж 2 % бетанапівгідрату сульфату кальцію перетворюють на ангідрит сульфату кальцію, і водоспоживання бета-напівгідрату сульфату кальцію знижують щонайменше на 3 %. 7. Спосіб за п. 6, в якому температура автоклава становить від 115 °C до 200 °C, вихідна температура бета-напівгідрату сульфату кальцію становить від 60 °C до 200 °C, вихідна температура пари становить від 100 °C до 115 °C, кінцева температура пари становить від 115 6 °C до 200 °C, тиск становить від 689 Па до 1,4×10 Па і час перебування становить від 5 секунд до 900 секунд. 8. Спосіб за п. 1, в якому пара в автоклаві має температуру точки роси при даному тиску, причому зазначену пару подають в автоклав при вихідній температурі в діапазоні ±5 °C від температури точки роси. 9. Спосіб за п. 1, в якому пара в автоклаві має температуру точки роси при даному тиску, де зазначену пару подають в автоклав при вихідній температурі, меншій ніж дана температура точки роси та нагрівають в автоклаві до кінцевої температури в діапазоні ±5 °C від температури точки роси. 10. Спосіб за п. 1, в якому пару подають при вихідній температурі від 115 °C до 195 °C. 11. Спосіб за п. 1, в якому пара в автоклаві має температуру точки роси при даному тиску, а бета-напівгідрат сульфату кальцію подають в автоклав при температурі в діапазоні ±5 °C від температури точки роси. 6 12. Спосіб за п. 1, в якому тиск становить від 689 Па до 1,4×10 Па. 4 6 13. Спосіб за п. 1, в якому тиск становить від 6,9×10 Па до 1,4×10 Па. 14. Спосіб за п. 1, в якому час перебування становить від 5 секунд до 900 секунд. 15. Спосіб за п. 1, в якому час перебування становить від 5 секунд до 600 секунд. 16. Спосіб за п. 2, в якому бета-напівгідрат сульфату кальцію подають в автоклав додатково з залишковим гіпсом, вміст якого знижують у процесі здійснення способу. 17. Спосіб за п. 2, в якому, бета-напівгідрат сульфату кальцію подають в автоклав разом з розчинним ангідритом, вміст якого знижують у процесі здійснення способу. 18. Спосіб за п. 1, в якому під час етапу ііі) подають додаткову пару в автоклав. 19. Спосіб за п. 1, в якому під час етапів з і) по ііі) автоклав нагрівають. 20. Спосіб за п. 2, де під час даного способу час тверднення бета напівгідрату сульфату кальцію збільшується не більше ніж на 15%. 26 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 21. Спосіб обробки продукту, одержаного способом за п. 1, в якому змішують напівгідрат сульфату кальцію з водою з одержанням рідкої суспензії. 22. Спосіб за п. 21, в якому 10 частин напівгідрату сульфату кальцію змішують з менше ніж 7,5 частинами води за масою, одержуючи рідку суспензію. 23. Напівгідрат сульфату кальцію, оброблений способом за п. 1. 24. Гіпсовий панельний продукт, що виготовлений з напівгідрату сульфату кальцію, обробленого за способом за п. 1. 25. Водна суспензія, яка містить напівгідрат сульфату кальцію, оброблений за способом за п. 1. 26. Спосіб за п. 1, в якому бета-напівгідрат сульфату кальцію подають в автоклав при вихідній температурі, а пару подають в автоклав при вихідній температурі, більшій ніж вихідна температура бета-напівгідрату сульфату кальцію. 27. Спосіб за п. 26, в якому пара має температуру точки роси при даному тиску, і вихідна температура бета-напівгідрату сульфату кальцію менша, ніж температура точки роси. 28. Спосіб обробки бета-напівгідрату сульфату кальцію, у якому: a) подають відповідну кількість бета-напівгідрату сульфату кальцію в автоклав при вихідній температурі; b) подають пару при вихідній температурі між 100 °C і 200 °C в автоклав і досягають тиску вище атмосферного тиску в автоклаві; с) підтримують тиск в автоклаві вище атмосферного протягом часу перебування напівгідрату, причому вихідну температуру бета напівгідрату сульфату кальцію, вихідну температуру пари і тиск вибирають так, що під час етапів а) і b) менше ніж 2 % бета-напівгідрату сульфату кальцію перетворюють на ангідрит сульфату кальцію, і водоспоживання бета-напівгідрату сульфату кальцію знижують щонайменше на 3 %. 29. Спосіб за п. 28, в якому додатково d. скидають тиск і охолоджують оброблений парою бета напівгідрат сульфату кальцію до температури нижчої 60 °C, причому під час етапу d) менше ніж 2% бета напівгідрату сульфату кальцію перетворюють на дигідрат сульфату кальцію. 30. Спосіб за п. 28, в якому вихідна температура бета-напівгідрату сульфату кальцію становить 6 від 60 °C до 200 °C, тиск становить від 689 Па до 1,4×10 Па і час перебування становить від 5 секунд до 900 секунд. 31. Спосіб за п. 28, в якому здійснюють нагрівання автоклаву, а пару нагрівають в автоклаві до кінцевої температури, вищої ніж вихідна температура пари. 32. Спосіб за п. 31, в якому вихідна температура бета напівгідрату сульфату кальцію становить від 100 °C до 200 °C, вихідна температура пари становить від 100 °C до 115 °C, кінцева 6 температура пари становить від 115 °C до 200 °C, тиск становить від 689 Па до 1,4×10 Па і час перебування становить від 5 секунд до 900 секунд. 33. Спосіб за п. 28, в якому бета напівгідрат сульфату кальцію подають в автоклав додатково із залишковим гіпсом, вміст якого знижують у процесі здійснення способу. 34. Спосіб за п. 28, в якому бета напівгідрат сульфату кальцію подають в автоклав додатково з розчинним ангідритом, вміст якого знижують у процесі здійснення способу. 35. Напівгідрат сульфату кальцію, оброблений способом за п. 28. 36. Гіпсовий панельний продукт, що виготовлений з напівгідрату сульфату кальцію, обробленого способом за п. 28. 37. Водна суспензія, яка містить напівгідрат сульфату кальцію, оброблений способом за п. 28. 38. Спосіб обробки бета напівгідрату сульфату кальцію, в якому: a) подають відповідну кількість бета-напівгідрату сульфату кальцію в автоклав при температурі від 120 °C до 190 °C; 4 b) подають пару при температурі від 115 °C до 195 °C в автоклав і досягають тиску від 6,9×10 6 Па до 1,4×10 Па в автоклаві; і 4 6 с) підтримують тиск в автоклаві від 6,9×10 Па до 1,4×10 Па протягом часу від 5 до 900 секунд. 39. Напівгідрат сульфату кальцію, оброблений способом за п. 38. 40. Гіпсовий панельний продукт, що виготовлений з напівгідрату сульфату кальцію, обробленого за способом за п. 38. 41. Водна суспензія, що містить напівгідрат сульфату кальцію, оброблений за способом за п. 38. 42. Спосіб виготовлення гіпсового продукту, в якому: а.) піддають бета-напівгідрат сульфату кальцію дії пари при тиску вище атмосферного, де і) подають бета-напівгідрат сульфату кальцію в автоклав, іі) подають пару в автоклав і досягають необхідного тиску, причому пару подають при вихідній температурі у діапазоні між 100 °C і 200 °C, і 27 UA 99271 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ііі) підтримують тиск в автоклаві вище атмосферного протягом часу перебування щонайменше 5 секунд b) після даного витримування змішують витриманий напівгідрат сульфату кальцію з водою, одержуючи рідку суспензію; с) після змішування наносять рідку суспензію на щонайменше одну поверхню; d) після нанесення дозволяють рідкій суспензії загуснути з утворенням загуслої суспензії; і e) сушать загуслу суспензію, одержуючи гіпсовий продукт. 43. Спосіб за п. 42, в якому на етапі с) розливають суспензію у форму, поміщають суспензію між аркушами, розливають суспензію на підлогу або накачують і розпилюють суспензію. 44. Спосіб за п. 42, в якому на етапі b) змішують 10 частин витриманого напівгідрату сульфату кальцію з менше ніж 7,5 частин води за масою. 45. Спосіб за п. 42, в якому гіпсовий продукт входить до складу виробів, вибраних з групи: волокнистих плит, стінних панелей, підлогових композицій, стельових панелей, підлогових панелей, зовнішніх обшивальних панелей, гіпсових блоків, стельових плиток, високоміцних стінних штукатурок, армованих склом гіпсових панелей, керамічних форм, скульптур, модельних штукатурок, штукатурок для виготовлення моделей, архітектурних ліпних прикрас, гіпсових ливарних форм, інженерних форм, гранул поглиначів, цементів для футерівки шахт і торкретування. 46. Спосіб за п. 42, в якому бета-напівгідрат сульфату кальцію подають в автоклав при вихідній температурі, пару подають в автоклав при вихідній температурі, і в даному способі додатково iv) вибирають вихідну температуру напівгідрату сульфату кальцію, вихідну температуру пари, тиск і час перебування так, що під час етапу а) менше ніж 2 % бета напівгідрату сульфату кальцію перетворюють на ангідрит сульфату кальцію і водоспоживання бета-напівгідрату сульфату кальцію знижують щонайменше на 3 %. 47. Спосіб за п. 46, в якому додатково v) скидають тиск і охолоджують оброблений парою бета-напівгідрат сульфату кальцію до температури нижче 60 °C; де під час етапу v) менше ніж 2 % бета-напівгідрату сульфату кальцію перетворюють на дигідрат сульфату кальцію. 48. Спосіб за п. 46, в якому вихідна температура бета-напівгідрату сульфату кальцію становить 6 від 60 °C до 200 °C, тиск становить 689 Па до 1,4×10 Па і час перебування становить від 5 секунд до 900 секунд. 49. Спосіб за п. 46, в якому вихідна температура бета-напівгідрату сульфату кальцію становить 4 від 120 °C до 190 °C, вихідна температура пари становить 115 °C -195 °C, тиск від 6,9×10 Па до 6 1,4×10 Па і час перебування становить від 5 секунд до 900 секунд. 50. Спосіб за п. 46, в якому здійснюють нагрівання автоклаву, а пару нагрівають в автоклаві до кінцевої температури, вищої ніж вихідна температура пари, і під час етапу а) менше ніж 2 % бета-напівгідрату сульфату кальцію перетворюють на ангідрит сульфату кальцію, і водоспоживання бета-напівгідрату сульфату кальцію знижують щонайменше на 3 %. 51. Спосіб за п. 50, в якому температура автоклаву становить від 115 °C до 200 °C, вихідна температура бета-напівгідрату сульфату кальцію становить від 60 °C до 200 °C, вихідна температура пари становить від 100 °C до 115 °C, кінцева температура пари становить від 115 6 °C до 200 °C, тиск становить від 689 Па до 1,4×10 Па і час перебування становить від 5 секунд до 900 секунд. 52. Спосіб за п. 42, в якому пара в автоклаві має температуру точки роси при даному тиску, і зазначену пару подають в автоклав при вихідній температурі в діапазоні ±5 °C від температури точки роси. 53. Спосіб за п. 45, в якому пара в автоклаві має температуру точки роси при даному тиску, де зазначену пару подають в автоклав при вихідній температурі, меншій ніж температура точки роси та нагрівають в автоклаві до кінцевої температури в діапазоні ±5 °C від температури точки роси. 54. Спосіб за п. 42, в якому пару подають при вихідній температурі від 115 °C до 195 °C. 55. Спосіб за п. 42, в якому пара має температуру точки роси при даному тиску, і бетанапівгідрат сульфату кальцію подають в автоклав при температурі в діапазоні ±5 °C від температури точки роси. 6 56. Спосіб за п. 42, в якому тиск становить 689 Па до 1,4×10 Па . 4 б 57. Спосіб за п. 42, в якому тиск становить 6,9×10 Па до 1,4×10 Па. 58. Спосіб за п. 42, в якому час перебування становить від 5 секунд до 900 секунд. 59. Спосіб за п. 42, в якому час перебування становить від 5 секунд до 600 секунд. 28