Способ обработки полугидрата сульфата кальция
Номер патента: 15082
Опубликовано: 29.04.2011
Авторы: Брюс Роберт Байрон, Блоу Чарльз И., Флумиани Марк Ричард
Формула / Реферат
1. Способ обработки бета-полугидрата сульфата кальция, в котором:
а) подвергают бета-полугидрат сульфата кальция контакту с паром при давлении выше атмосферного.
2. Способ по п.1, в котором на этапе а):
i) подают бета-полугидрат сульфата кальция в автоклав и
ii) подают пар в автоклав для достижения давления выше атмосферного.
3. Способ по п.2, в котором дополнительно:
iii) поддерживают давление в автоклаве выше атмосферного в течение времени пребывания по меньшей мере 5 с.
4. Способ по п.3, в котором:
iv) устанавливают исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания такими, что во время данного способа менее чем 2% бета-полугидрата сульфата кальция превращается в ангидрит сульфата кальция и водопотребление бета-полугидрата сульфата кальция снижается по меньшей мере на 3%.
5. Способ по п.4, в котором дополнительно:
v) сбрасывают давление и охлаждают бета-полугидрат сульфата кальция до температуры ниже 60°С;
где исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают такими, что во время этапа v) менее чем 2% бета-полугидрата сульфата кальция превращается в дигидрат сульфата кальция.
6. Способ по п.4, в котором исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция составляет от 60 до 200°С, исходная температура пара составляет от 100 до 200°С, давление составляет от 0,1 (0,0007) до 210 psig (1,467 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с.
7. Способ по п.4, в котором исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция составляет от 120 до 190°С, исходная температура пара составляет от 115 до 195°С, давление составляет от 10 (0,07) до 200 psig (1,40 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с.
8. Способ по п.4, в котором автоклав нагревают до температуры такой, что во время данного способа менее чем 2% бета-полугидрата сульфата кальция превращается в ангидрит сульфата кальция и водопотребление бета-полугидрата сульфата кальция снижается по меньшей мере на 3%, а пар нагревают в автоклаве до конечной температуры, более высокой, чем исходная температура.
9. Способ по п.8, в котором температура автоклава составляет от 115 до 200°С, исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция составляет от 60 до 200°С, исходная температура пара составляет от 100 до 115°С, конечная температура пара составляет от 115 до 200°С, давление составляет от 0,1 (0,0007) до 210 psig (1,467 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с.
10. Способ по п.2, в котором пар подают в автоклав при исходной температуре пара в диапазоне ±5°С от температуры точки росы.
11. Способ по п.2, в котором пар подают в автоклав при исходной температуре, меньшей чем данная температура точки росы, и нагревают в автоклаве до конечной температуры пара в диапазоне ±5°С от температуры точки росы.
12. Способ по п.2, в котором пар подают при исходной температуре пара от 100 до 200°С.
13. Способ по п.2, в котором бета-полугидрат сульфата кальция подают в автоклав при температуре штукатурки в диапазоне ±5°С от температуры точки росы.
14. Способ по п.1, в котором давление составляет от 0,1 (0,0007) до 210 psig (1,467 МПа).
15. Способ по п.1, в котором давление составляет от 10 psig (0,07 МПа) до 200 psig (1,40 МПа).
16. Способ по п.3, в котором время пребывания составляет от 5 до 900 с.
17. Способ по п.3, в котором время пребывания составляет от 5 до 600 с.
18. Способ по п.4, в котором исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что содержание остаточного гипса в бета-полугидрате сульфата кальция снижается во время данного способа.
19. Способ по п.4, в котором исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что содержание растворимого ангидрита в бета-полугидрате сульфата кальция снижается во время данного способа.
20. Способ по п.3, в котором во время этапа iii) дополнительный пар подают в автоклав.
21. Способ по п.3, в котором во время этапов i) и iii) автоклав нагревают.
22. Способ по п.4, в котором дополнительно выбирают исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания так, что во время данного способа время затвердевания бета-полугидрата сульфата кальция увеличивается не более чем на 15%.
23. Способ утилизации продукта способа по п.1, в котором смешивают полугидрат сульфата кальция с водой с образованием разливаемой суспензии.
24. Способ по п.23, в котором 10 ч. полугидрата сульфата кальция смешивают с менее чем 7,5 ч. воды по массе, получая разливаемую суспензию.
25. Полугидрат сульфата кальция, полученный по способу по п.1.
26. Гипсовый панельный продукт, полученный с использованием полугидрата сульфата кальция по п.25.
27. Водная суспензия, содержащая полугидрат сульфата кальция, полученная по способу по п.1.
28. Способ по п.2, в котором бета-полугидрат сульфата кальция подают в автоклав при исходной температуре бета-полугидрата сульфата кальция, а пар подают в автоклав при исходной температуре пара, большей, чем исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция.
29. Способ по п.28, в котором пар имеет температуру точки росы при данном давлении и исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция меньше, чем температура точки росы.
30. Способ обработки бета-полугидрата сульфата кальция, в котором:
a) подают некоторое количество бета-полугидрата сульфата кальция в автоклав при исходной температуре бета-полугидрата сульфата кальция и
b) подают пар при исходной температуре пара в автоклав до достижения давления выше атмосферного давления в автоклаве;
где исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара и давление выбирают так, что во время этапов а) и b) менее чем 2% бета-полугидрата сульфата кальция превращается в ангидрит сульфата кальция и водопотребление бета-полугидрата сульфата кальция снижается по меньшей мере на 3%.
31. Способ по п.30, в котором дополнительно:
c) поддерживают давление в автоклаве выше атмосферного в течение времени пребывания.
32. Способ по п.31, в котором дополнительно:
d) сбрасывают давление и охлаждают бета-полугидрат сульфата кальция до температуры ниже 60°С;
где исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что во время этапа d) менее чем 2% бета-полугидрата сульфата кальция превращается в дигидрат сульфата кальция.
33. Способ по п.31, в котором исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция составляет от 60 до 200°С, исходная температура пара составляет от 100 до 200°С, давление составляет от 0,1 (0,0007) до 210 psig (1,467 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с.
34. Способ по п.31, в котором автоклав нагревают и пар нагревают в автоклаве до конечной температуры пара, более высокой, чем исходная температура пара.
35. Способ по п.34, в котором исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция составляет от 100 до 200°С, исходная температура пара составляет от 100 до 115°С, конечная температура пара составляет от 115 до 200°С, давление составляет от 0,1 (0,0007) до 210 psig (1,467 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с.
36. Способ по п.31, в котором исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что содержание остаточного гипса в бета-полугидрате сульфата кальция снижается во время данного способа.
37. Способ по п.31, в котором исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что содержание растворимого ангидрита в бета-полугидрате сульфата кальция снижается во время данного способа.
38. Полугидрат сульфата кальция, полученный по способу по п.30.
39. Гипсовый панельный продукт, полученный с использованием полугидрата сульфата кальция по п.38.
40. Водная суспензия, содержащая полугидрат сульфата кальция, полученная по способу по п.30.
41. Способ обработки бета-полугидрата сульфата кальция, в котором:
a) подают некоторое количество бета-полугидрата сульфата кальция в автоклав при температуре от 120 до 190°С;
b) подают пар при температуре от 115 до 195°С в автоклав до достижения давления от 10 (0,07) до 200 psig (1,40 МПа) в автоклаве и
c) поддерживают давление в автоклаве от 10 psig (0,07 МПа) до 200 psig (1,40 МПа) в течение времени от 5 до 900 с.
42. Полугидрат сульфата кальция, полученный по способу по п.41.
43. Гипсовый панельный продукт, полученный с использованием полугидрата сульфата кальция по п.42.
44. Водная суспензия, содержащая полугидрат сульфата кальция, полученная по способу по п.41.
45. Способ изготовления гипсового продукта, в котором:
a) выдерживают бета-полугидрат сульфата кальция в паре при давлении выше атмосферного давления;
b) смешивают выдержанный полугидрат сульфата кальция с водой, образуя разливаемую суспензию;
c) наносят разливаемую суспензию по меньшей мере на одну поверхность;
d) позволяют разливаемой суспензии затвердевать, образуя затвердевшую суспензию; и
e) сушат затвердевшую суспензию, получая гипсовый продукт.
46. Способ по п.45, в котором на этапе с) осуществляют по меньшей мере одно из следующих действий: разливают суспензию в форму, помещают суспензию между листами, разливают суспензию на пол и накачивают и распыляют суспензию.
47. Способ по п.45, в котором на этапе b) смешивают 10 ч. выдержанного полугидрата сульфата кальция с менее чем 7,5 ч. воды по массе.
48. Способ по п.45, в котором гипсовый продукт выбирают из группы, состоящей из волокнистых плит, стенных панелей, напольных композиций, потолочных панелей, напольных панелей, внешних обшивочных панелей, гипсовых блоков, потолочных плиток, высокопрочных стенных штукатурок, армированных стеклом гипсовых панелей, керамических форм, скульптур, модельных штукатурок, штукатурок для изготовления моделей, архитектурных лепных украшений, гипсовых литейных форм, инженерных форм, гранул поглотителей, цементов для футеровки шахт и торкретирования.
49. Способ по п.45, в котором на этапе а):
i) подают бета-полугидрат сульфата кальция в автоклав и
ii) подают пар в автоклав для достижения давления.
50. Способ по п.49, в котором дополнительно:
iii) поддерживают давление в автоклаве выше атмосферного в течение времени пребывания по меньшей мере 5 с.
51. Способ по п.50, в котором бета-полугидрат сульфата кальция подают в автоклав при исходной температуре штукатурки, а пар подают в автоклав при исходной температуре пара, и в данном способе дополнительно:
iv) выбирают исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания так, что во время этапа iv) менее чем 2% бета-полугидрата сульфата кальция превращается в ангидрит сульфата кальция и водопотребление бета-полугидрата сульфата кальция снижается по меньшей мере на 3%.
52. Способ по п.51, в котором дополнительно
v) сбрасывают давление и охлаждают бета-полугидрат сульфата кальция до температуры ниже 60°С;
где исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что во время этапа v) менее чем 2% бета-полугидрата сульфата кальция превращается в дигидрат сульфата кальция.
53. Способ по п.51, в котором исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция составляет от 60 до 200°С, исходная температура пара составляет от 100 до 200°С, давление составляет от 0,1 (0,0007) до 210 psig (1,467 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с.
54. Способ по п.51, в котором исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция составляет от 120 до 190°С, исходная температура пара составляет от 115 до 195°С, давление составляет от 10 psig (0,07 МПа) до 200 psig (1,40 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с.
55. Способ по п.51, в котором автоклав нагревают до температуры такой, что во время данного способа менее чем 2% бета-полугидрата сульфата кальция превращается в ангидрит сульфата кальция и водопотребление бета-полугидрата сульфата кальция снижается по меньшей мере на 3%, а пар нагревают в автоклаве до конечной температуры, более высокой, чем исходная температура.
56. Способ по п.55, в котором температура автоклава составляет от 115 до 200°С, исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция составляет от 60 до 200°С, исходная температура пара составляет от 100 до 115°С, конечная температура пара составляет от 115 до 200°С, давление составляет от 0,1 psig (0,0007 МПа) до 210 psig (1,467 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с.
57. Способ по п.49, в котором пар имеет температуру точки росы при данном давлении и данный пар подают в автоклав при исходной температуре пара в диапазоне ±5°С от температуры точки росы.
58. Способ по п.49, в котором пар имеет температуру точки росы при данном давлении и пар подают в автоклав при исходной температуре, меньшей чем данная температура точки росы, и нагревают в автоклаве до конечной температуры пара в диапазоне ±5°С от температуры точки росы.
59. Способ по п.49, в котором пар подают при исходной температуре пара от 100 до 200°С.
60. Способ по п.49, в котором пар имеет температуру точки росы при данном давлении и бета-полугидрат сульфата кальция подают в автоклав при температуре штукатурки в диапазоне ±5°С от температуры точки росы.
61. Способ по п.45, в котором давление составляет от 0,1 (0,0007) до 210 psig (1,467 МПа).
62. Способ по п.45, в котором давление составляет от 10 (0,07) до 200 psig (1,40 МПа).
63. Способ по п.50, в котором время пребывания составляет от 5 до 900 с.
64. Способ по п.50, в котором время пребывания составляет от 5 до 600 с.
65. Способ по п.51, в котором исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что содержание остаточного гипса в бета-полугидрате сульфата кальция снижается во время этапа а).
66. Способ по п.51, в котором исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что содержание растворимого ангидрита в бета-полугидрате сульфата кальция снижается во время этапа а).
67. Способ по п.50, в котором во время этапа iii) дополнительный пар подают в автоклав.
68. Способ по п.50, в котором во время этапов i) и iii) автоклав нагревают.
69. Способ по п.51, в котором дополнительно выбирают исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания так, что во время этапа а) время затвердевания бета-полугидрата сульфата кальция увеличивается не более чем на 15%.
70. Способ изготовления гипсового продукта, в котором:
a) выдерживают бета-полугидрат сульфата кальция в паре при давлении выше атмосферного давления согласно способу по любому из пп.1-22 и 27-28;
b) после данного выдерживания смешивают выдержанный полугидрат сульфата кальция с водой, образуя разливаемую суспензию;
c) наносят разливаемую суспензию по меньшей мере на одну поверхность;
d) позволяют разливаемой суспензии затвердевать, образуя затвердевшую суспензию; и
e) сушат затвердевшую суспензию, получая гипсовый продукт.
Текст
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОЛУГИДРАТА СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ Брюс Роберт Байрон, Флумиани Марк Ричард (CA), Блоу Чарльз И. (GB) Представитель: Описан способ обработки бета-полугидрата сульфата кальция. Данный способ содержит контактирование бета-полугидрата сульфата кальция с паром при давлении выше атмосферного. 015082 Область техники, к которой относится изобретение Данное изобретение касается способов обработки бета-полугидрата сульфата кальция, в частности,включающих прокаливание, которые снижают водопотребление бета-полугидрата сульфата кальция. Уровень техники изобретения Гипс представляет собой дигидрат сульфата кальция [ДГ] с формулой CaSO42H2O. Отложения гипса существуют по всему миру и столетиями применяются, главным образом, в строительной промышленности для конструкционных и декоративных целей. Недавно синтетический гипс стал доступен в качестве побочного продукта химических процессов или извлечения диоксида серы из топочных газов электростанций, сжигающих уголь. Основная коммерческая ценность применения гипса является результатом его способности терять три четверти воды, содержащейся в кристалле гипса, при нагревании,способ, называемый прокаливанием, как иллюстрируется в реакции, показанной ниже.[гипс] [полугидрат сульфата кальция или алебастр] При дальнейшем нагреве при более высоких температурах полугидрат теряет остальную воду и образует растворимый ангидрит или ангидрит III [AIII], который имеет кристаллографическую структуру,подобную полугидрату, и легко превращается обратно в полугидрат путем поглощения паров воды из атмосферы. Контактирование полугидрата с высокой влажностью не только превращает любой растворимый ангидрит в полугидрат, но также медленно превращает полугидрат в гипс и снижает общую реакционную способность полугидратной штукатурки, процесс, обычно называемый старением штукатурки. Еще больший нагрев приведет к превращению полугидрата или растворимого ангидрита в нерастворимую форму ангидрита ангидрит II [AII]. Когда полученный полугидрат [ПГ] смешивают с водой, получая суспензию при комнатных температурах, полугидрат растворяется в воде и рекристаллизуется в виде гипса, затвердевая в данном процессе. При комнатной температуре полугидрат больше растворим в воде, чем гипс, что заставляет полугидрат растворяться, а гипс осаждаться. В расчете на чистую основу [100% чистый гипс] только 18,6 мл воды требуется, чтобы превратить 100 г полугидрата в гипс. Есть несколько способов дегидратации или прокаливания гипса в алебастр, и различные типы полугидрата получаются с помощью этих разных способов. Самым обычным получаемым полугидратом сульфата кальция является "бета-" форма, когда гипс тонко измельчают и затем прокаливают при высоких температурах при нормальных атмосферных услозиях, получая быстро затвердевающий полугидратный материал. Другой обычный тип называется "альфа", когда способ дегидратации выполняют при давлении, большем, чем атмосферное. Одним из основных различий между альфа- и бета-формами полугидрата является количество воды, которое требуется смешивать с порошкообразным полугидратом,чтобы получить разливаемую суспензию (т.е. водопотребление). После тщательного смешивания полугидрата с водой типичная бета-полугидратная штукатурка требует 75-100 мл воды на 100 г штукатурки для получения разливаемой суспензии. С другой стороны, типичный альфа-полугидрат требует только от 28 до 45 мл воды для получения разливаемой суспензии из 100 г штукатурки. В научной литературе существует большая дискуссия относительно различия между альфа- и бета-полугидратом, а, в действительности, между полугидратом и формами с от 0,67 до 0,8 моль воды на CaSO4. Для всех практических целей, однако, ясно, что все эти формы имеют, по существу, одинаковую кристаллическую структуру. Различие между полугидратом и более гидратированными формами заключается в том, что больше молекул воды обнаруживают в открытых каналах, параллельных кристаллографической оси С. Хотя наблюдается небольшая разница между спектрами порошковой дифракции альфа- и бета-полугидрата, в настоящее время полагают, что бета-полугидрат является просто более напряженной и разупорядоченной формой альфа- полугидрата со структурой бассанита. Не ограничиваясь теорией, считается, что это различие в водопотреблении между альфа- и бетаполугидратом вызывается комбинацией физических и химических эффектов, являющихся результатом способа прокаливания, применяемого при изготовлении полугидрата. Прокаливание до бета-полугидрата приводит к напряженным и разупорядоченным полугидратным частицам, которые распадаются на более тонкие частицы при смешивании в воде. Внутренние поверхности этих тонких частиц часто являются сильно заряженными, приводя к структурированному двойному ионному слою, окружающему эти частицы при смешивании в воде. Частицы альфа-полугидрата, напротив, даже будучи тонко измельченными, не распадаются на эти тонкие частицы и имеют, в целом, меньшую поверхностную энергию, приводя к меньшему количеству воды, требуемому для получения разливаемой смеси, даже после воздействия высокосдвиговых сил. Реологические свойства водных полугидратных смесей зависят от химии поверхности и размера и формы частиц полугидрата после смешивания в воде. Бета-штукатурки используют в приложениях, где требуется легкий, быстро затвердевающий продукт, тогда как альфа-продукт используют, когда более важно иметь более прочную и/или качественную деталь при литье затвердевающей штукатурки. Независимо от применения альфа- или бета-полугидрата больше воды, чем химически требуется для гидратации, добавляют к порошку для достижения разливаемой суспензии. В большинстве случаев-1 015082 эта избыточная вода должна удаляться с помощью процесса сушки, который является очень энергоемким и дорогим. В результате, выгодно применять штукатурку с меньшим водопотреблением в этих случаях,снижая затраты на сушку. Это особенно справедливо, когда используют бета-полугидратную штукатурку, так как гораздо больше воды смешивают с штукатуркой, чем нужно для гидратации полугидрата в гипс. Обычно гипсовая панель толщиной 1/2 дюйма (12,5 мм), изготовленная из быстро затвердевающей бета-штукатурки, например, требует высушивания приблизительно от 3,6 до 4 кг воды на каждый квадратный метр панели, тогда как если ее можно сделать из альфа-полугидрата, нужно высушивать приблизительно только половину от этого количества воды. Альфа-штукатурки с низким водопотреблением,однако, имеют другие свойства затвердевания, делающие их неприменимыми в некоторых приложениях. Эти свойства затвердевания альфа-полугидрата являются слишком медленными, чтобы коммерчески удовлетворять современной линии гипсовых панелей. Предпринимали усилия, чтобы снизить испаряющую нагрузку этих осушителей, используя химикаты, такие как диспергирующие агенты [сульфонаты нафталина [НС], сульфонаты лигнина, меламиновые смолы и т.д.], чтобы модифицировать поверхностные свойства полугидратных частиц в суспензии и, таким образом, уменьшить количество воды, необходимое для изготовления разливаемой смеси. Эти химикаты являются довольно дорогими и ограниченными по их эффективности, так что водопотребление может быть снижено практически не больше чем на 15% в большинстве случаев. Эти соединения часто также называют водопонижающими агентами или суперпластификаторами в гипсовой и цементной промышленности. Есть два общих коммерческих способа изготовить альфа-штукатурку с низким водопотреблением,"сухой" способ, в котором кусковую гипсовую породу прокаливают при высоких температурах и давлениях в остром паре в закрытом резервуаре, и "мокрый" способ, в котором гипс суспензируют в воде и прокаливают при высоких температурах и давлениях в суспензии, получая полугидрат, который нужно отфильтровывать и сушить перед использованием. Заметим, что исходным материалом и для мокрого, и для сухого способа является гипс, в первом случае в кусковой форме, а в последнем случае в виде тонко измельченного, гипсового порошка, суспендированного в воде в автоклаве. Есть также несколько разных технологий изготовления бета-штукатурки, примерами являются простой открытый поддон в печи, барабанная печь, обычно применяемый котловой способ, работающий в периодическом или непрерывном режиме, как показано на фиг. 2, или технологии мгновенного прокаливания, где гипс контактирует с высокотемпературными газами в течение короткого периода времени для удаления удерживаемой кристаллической воды в гипсе. Характеристики штукатурки, получаемой от этих разных способов, могут заметно отличаться друг от друга не только в результате применяемого прокаливающего оборудования, но также из-за параметров способа, используемых во время прокаливания. В целом, однако, все эти способы при всех условиях дают полугидратную штукатурку с водопотреблением более высоким, чем водопотребление, наблюдаемое для альфа-полугидратных способов. Идеальное прокаливание с получением альфа- или бета-штукатурки приведет к полному превращению гипса в полугидрат. На практике, однако, получаются другие частицы: остаточный непрокаленный гипс, растворимый ангидрит, нерастворимый ангидрит или, возможно, даже оксид кальция. В промышленности хорошо известно, что если штукатурку перепрокалить, так что получается некоторое количество нерастворимого ангидрита, то водопотребление разливания полученной штукатурки может быть снижено. Это происходит потому, что часть гипса превратилась в инертную ангидритную форму и далее не подвержена затвердеванию, а также выступает как поверхностная обработка полугидрата, предотвращая его от разрушения при смешивании. Этот способ имеет недостатком ограничение характеристик затвердевания полученной суспензии и снижение свойств развития прочности затвердевающей суспензии. Аналогично, были описаны разные способы, где применяли обработки бета-штукатурки, чтобы снизить водопотребление, подобные процессу естественного старения, описанному выше. Патент США 3898316, выданный Flood, описывает способ аридизации, где растворимые соли добавляют к непрерывному прокаливанию, чтобы снизить водопотребление. Патент США 3415910, выданный Kinkade, описывает двухступенчатый способ, где гипс прокаливают в полугидрат, а затем повторно увлажняют и нагревают в котле еще раз, получая штукатурку с низким водопотреблением. Патент США 4533528, выданныйZaskalicky, описывает непрерывное прокаливание влажного синтетического или химического побочного гипса с получением бета-штукатурки с меньшим водопотреблением в результате того, что гипс является влажным, когда добавляется в котел. Патенты США 4238445, выданный Stone, и 4201595, выданныйO'Neill, оба описывают способы, где штукатурку обрабатывают небольшими количествами жидкой воды и измельчают, получая штукатурку с меньшим водопотреблением, хотя наблюдалось некоторое существенное уменьшение способности этой штукатурки к развитию прочности при затвердевании. Кроме того,если штукатурку от этих способов не использовали немедленно, затем ее нужно сушить, чтобы избежать штукатурки, имеющей непредсказуемые свойства затвердевания. Патент США 4360386, выданный Bounini, также описывает способ, где штукатурку опрыскивают водным раствором растворяющего агента при измельчении, получая штукатурку с меньшим водопотреблением. Недавняя публикация патентной заяв-2 015082 ки США 2005/0152827 от Bold описывает способ, включающий обработку бета-штукатурки водой и/или паром при от 75 до 99 С с последующим затвердеванием и сушкой. В целом, способы водного опрыскивания/затвердевания/сушки приводят к увеличению содержания остаточного гипса, так что обработанная штукатурка содержит 3-7% дигидрата. С помощью этих способов можно снизить водопотребление на 15-30%, но все эти способы усиленного старения являются дорогими в исполнении в одной или другой форме. В случае аридизации необходимо добавлять растворимые соли к штукатурке, ограничивая ее применение в приложениях гипсовых панелей и вызывая проблемы коррозии оборудования в приложениях штукатурки. Есть некоторые обработки, которые представляют собой, по существу, различные пути увлажнения, отверждения и сушки. В целом, эти способы ограничивают скорости производства и требуют значительных капитальных затрат. Кроме того, как описал недавно Bold, двумя основными проблемами являются непреднамеренная регидратация, которая образует дигидрат, действующий как зародыши кристаллизации в суспензиях штукатурки, а также подготовка или масштабирование оборудования. Образование дигидрата может привести к раннему схватыванию затвердевающей смеси, а также состаренная штукатурка медленно растворяется,приводя к длительному растянутому окончательному затвердеванию. В целом, свойства затвердевания этого типа суспензии делают очень трудным ее применение в быстром производственном способе. В результате этих проблем послепрокаливающая обработка бета-штукатурки имеет ограниченное применение, особенно в получении гипсовых панелей. Аридизацию обычно используют для промышленной штукатурки, но способ, дающий штукатурку с низким водопотреблением без добавления растворимых солей, будет приветствоваться в промышленности. Кажется, альфа-штукатурка более идеальна для многих из этих приложений бета-штукатурки, но получение альфа-полугидрата гораздо более дорогое и трудное для выполнения. Кроме того, свойства альфа-штукатурки не приспосабливаются очень легко к процессам, где полугидратная суспензия должна затвердевать очень быстро, давая легкий продукт с низкой плотностью, такой как гипсовая панель. Если приложение требует полугидратную штукатурку, промежуточную между альфа- и беташтукатуркой, обычным способом обеспечить этот продукт является сооружение двух производственных установок, одна для альфа- и одна для бета-, вместе со смешивающей установкой, позволяя получать штукатурку, промежуточную между этими двумя типами материалов. Патент США 6964704, выданный Сох, описывает способ, где гипс брикетируют и затем прокаливают в автоклаве, получая материал, который является промежуточным по исполнению. Одним из путей, который гипсовая промышленность использует для измерения свойств затвердевания полугидратной штукатурки, является измерение кривой роста температуры, который происходит изза экзотермической гидратации полугидрата в гипс. Разные компании имеют различные процедуры/технологии для контроля этого свойства. В изготовлении гипсовых панелей обычно желательно, чтобы процесс затвердевания начинался медленно, позволяя бумажным лицевым обкладкам увлажняться суспензией, но заканчивался быстро, так, чтобы процесс гидратации завершался, по возможности, перед входом панели в осушитель. Одна обычно применяемая технология заключается в том, чтобы задавать максимальный наклон кривой гидратации (С в минуту) с предпочтительным поведением, которое дает очень низкий наклон сразу после смешивания и максимальный наклон, возникающий в конце всего процесса гидратации. В этом случае штукатурка полугидратной панели затвердевает очень быстро почти до самого конца времени гидратации. Это обычно связано с улучшенными прочностными свойствами конечной суспензии. Бета-штукатурки очень хорошо выступают с данным измерением, давая кривую затвердевания, приведенную на фиг. 1. Типичная альфа-штукатурка, однако, будет иметь более высокий общий рост температуры из-за меньшего водопотребления и меньшей теплоемкости смеси, но полный процесс затвердевания вблизи конца гидратации является очень вялым и требует длительного времени для окончания. Другие приложения гипсовой штукатурки требуют других свойств затвердевания. Стенная штукатурка требует большей прочности, чем обычно обнаруживают для панельной штукатурки, но требуют"тело", представленное бета-штукатуркой, а не альфа-штукатуркой. Формовочная штукатурка требует способности обеспечивать точное воспроизведение детали и хороших прочностных свойств наряду с хорошо регулируемыми свойствами расширения/сжатия. Модификаторы контроля затвердевания и формы кристаллизации могут применяться для модификации свойств гипсовой штукатурки для тонкой подстройки нужного исполнения, но обычно исходной точкой является альфа-штукатурка, бета-штукатурка или их смесь. Наиболее используемая добавка для регулирования процесса затвердевания полугидрата представляет собой измельченный гипсовый ускоритель, эффективно действующий в качестве зародышей кристаллов, которые обеспечивают большую площадь поверхности гипса для кристаллизации на них растворенного кальция и сульфат ионов. Измельченные гипсовые ускорители изготавливают во многих формах с помощью нескольких способов, чтобы максимизировать или стабилизировать активность кристаллической поверхности гипса. Существует также другой тип ускорителя, обычно называемый химическими ускорителями, которые вызывают химические процессы растворения полугидрата и переноса ионов кальция и сульфата к растущим гипсовым кристаллам, заставляя их расти быстрее. Типичными-3 015082 химическими растворителями являются сульфаты калия и алюминия, или другие растворимые сульфаты,или серная кислота. Реагенты, которые увеличивают ионную силу или увеличивают растворимость полугидрата больше, чем растворимость гипса, также являются химическими ускорителями. Есть несколько реагентов, которые могут замедлять скорость процесса гидратации. Эти материалы обычно являются хелатными добавками, которые могут препятствовать химической активности ионов кальция, или реагентами, которые препятствуют растворению полугидрата, или реагентами, которые блокируют поверхность гипсовых кристаллов от поступления растворенных ионов кальция и сульфата. Типичными коммерческими замедлителями являются диэтилентриаминпентауксусная кислота (ДТПК),лимонная кислота, винная кислота и гидролизованные кератиновые белки; но многие химические соединения, которые адсорбируются на поверхности кристаллов гипса, будут замедлять процесс затвердевания полугидрата. Сахара, обнаруженные в сульфонатах лигнина, полиакриловые кислоты и полифосфаты, например, все являются эффективными замедлителями, хотя они могут добавляться к затвердевающей полугидратной суспензии по другой причине, например в качестве диспергирующего агента. Сущность изобретения В основном аспекте обеспечивается способ обработки бета-полугидрата сульфата кальция. Данный способ включает контактирование бета-полугидрата сульфата кальция с паром при давлении выше атмосферного давления. Преимуществом этого основного аспекта является то, что данная обработка будет снижать водопотребление бета-полугидрата сульфата кальция. Было обнаружено, что водопотребление бета-полугидрата сульфата кальция, обработанного согласно данному основному аспекту, может быть снижено до 40% или больше. Кроме того, было обнаружено, что снижение водопотребления может усиливаться при увеличении температуры и давления пара. Кроме того, было обнаружено, что обработка бета-полугидрата сульфата кальция согласно данному основному аспекту снижает водопотребление обработанной штукатурки при давлениях пара в диапазоне от 0,1 psi (0,0007 МПа) до 210 psi (1,467 МПа) выше атмосферного (т.е.psig). Кроме того, было обнаружено, что обработка свежепрокаленного бета-полугидрата сульфата кальция согласно данному основному аспекту снижает водопотребление обработанной штукатурки при температурах пара в диапазоне от 100 до 200 С. Другим преимуществом является то, что бета-полугидрат сульфата кальция, обработанный согласно данному основному аспекту, может демонстрировать предпочтительные свойства затвердевания без использования высоких уровней химического ускорителя, замедляющих агентов или химических диспергаторов. То есть свойства затвердевания суспензии, изготовленной из бета-полугидрата сульфата кальция, обработанного согласно данному основному аспекту, могут быть аналогичны свойствам суспензии, изготовленной из необработанного бета-полугидрата сульфата кальция с высоким водопотреблением. Кроме того, было обнаружено, что пониженное водопотребление имеет место и для природного, и для синтетического гипса. Более того, было обнаружено, что снижение водопотребления может происходить, если обрабатываемый бета-полугидрат сульфата кальция содержит высокие уровни растворимого ангидрита. Другим преимуществом данного основного аспекта является то, что если необработанный бетаполугидрат сульфата кальция содержит остаточный дигидрат сульфата кальция, часть этого дигидрата может превращаться в полугидрат в данном способе. Аналогично, если необработанная бета-штукатурка содержит растворимый ангидрит сульфата кальция, часть этого растворимого ангидрита может превращаться в полугидрат в данном способе обработки. Соответственно, бета-полугидрат сульфата кальция,обработанный согласно данному основному аспекту, может быть ближе по химическому анализу к 100% полугидрата, чем необработанный бета-полугидрат сульфата кальция. Другим преимуществом данного основного аспекта является то, что данный способ может не приводить к снижению прочности на сжатие кубов, изготовленных из обработанного бета-полугидрата сульфата кальция, по сравнению с гипсовыми кубами аналогичной плотности и времени затвердевания,изготовленными из необработанной штукатурки. В некоторых вариантах осуществления данный способ содержит подачу бета-полугидрата сульфата кальция в автоклав и подачу пара в данный автоклав до достижения желаемого давления. В дополнительных вариантах осуществления данный способ содержит поддержание давления в автоклаве выше атмосферного в течение времени пребывания по меньшей мере 5 с. Такие варианты осуществления являются преимущественными, так как бета-полугидрат сульфата кальция будет демонстрировать пониженное водопотребление после относительно короткого времени обработки. Обработка согласно этому варианту осуществления может достигать пониженного водопотребления после нескольких секунд. В некоторых вариантах осуществления бета-полугидрат сульфата кальция подают в автоклав при некоторой исходной температуре штукатурки, а пар подают в автоклав при некоторой исходной температуре пара, и данньй способ дополнительно содержит выбор исходной температуры штукатурки, исходной температуры пара, давления и времени пребывания так, чтобы во время способа менее чем 2% бета-полугидрата сульфата кальция превращалось в ангидрит сульфата кальция и водопотребление бетаполугидрата сульфата кальция снижалось по меньшей мере на 3%.-4 015082 В некоторых вариантах осуществления данный способ дополнительно содержит снятие давления и охлаждение бета-полугидрата сульфата кальция до температуры ниже 60 С. В некоторых таких вариантах осуществления исходную температуру штукатурки, исходную температуру пара, давление и время пребывания выбирают так, что меньше чем 2% бета-полугидрата сульфата кальция превращается в дигидрат сульфата кальция во время процесса охлаждения. В некоторых вариантах осуществления исходная температура штукатурки составляет от 60 до 200 С, исходная температура пара составляет от 100 до 200 С, давление составляет от 0,1 psig (0,0007 МПа) до 210 psig (1,467 МПа), а время пребывания составляет от 5 до 900 с. Преимущественно было обнаружено, что бета-полугидрат сульфата кальция, подаваемый в автоклав при 175 С и контактирующий с паром при давлении 65 psig (0,454 МПа) в течение 3 мин, демонстрирует водопотребление 55 мл/100 г,тогда как аналогичный необработанный полугидрат сульфата кальция демонстрирует водопотребление 91 мл/100 г. В некоторых вариантах осуществления автоклав нагревается до температуры автоклава, а пар нагревается в автоклаве до конечной температуры, более высокой, чем исходная температура, и данный способ дополнительно содержит выбор температуры автоклава так, что во время данного способа менее чем 2% бета-полугидрата сульфата кальция превращается в ангидрит сульфата кальция и водопотребление бета-полугидрата сульфата кальция снижается по меньшей мере на 3%. В некоторых вариантах осуществления температура автоклава составляет от 115 до 200 С, исходная температура штукатурки составляет от 60 до 200 С, исходная температура пара составляет от 100 до 115 С, конечная температура пара составляет от 115 до 200 С, давление составляет от 0,1 psig (0,0007 МПа) до 210 psig (1,467 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с. В некоторых вариантах осуществления пар имеет температуру точки росы при данном давлении и данный пар подают в автоклав при исходной температуре пара в диапазоне 5 С от температуры точки росы. В некоторых вариантах осуществления пар имеет температуру точки росы при данном давлении и данный пар подают в автоклав при исходной температуре пара, меньшей, чем данная температура точки росы, и нагревают в автоклаве до конечной температуры пара в диапазоне 5 С от температуры точки росы. В некоторых вариантах осуществления пар подают при исходной температуре пара от 100 до 200 С. В некоторых вариантах осуществления пар имеет температуру точки росы при данном давлении и бета-полугидрат сульфата кальция подают в автоклав при температуре штукатурки в диапазоне 5 С от температуры точки росы. В некоторых вариантах осуществления желаемое давление составляет от 0,1 psig (0,0007 МПа) до 210 psig (1,467 МПа). В дополнительных вариантах осуществления желаемое давление составляет от 10psig (0,07 МПа) до 200 psig (1,40 МПа). В некоторых вариантах осуществления время пребывания составляет от 5 до 900 с. В дополнительных вариантах осуществления время пребывания составляет от 5 до 600 с. В некоторых вариантах осуществления исходную температуру штукатурки, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что содержание остаточного гипса в бета-полугидрате сульфата кальция снижается во время данного способа. В дополнительных вариантах осуществления исходную температуру штукатурки, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что содержание растворимого ангидрита в бета-полугидрате сульфата кальция снижается во время данного способа. В некоторых вариантах осуществления в период времени пребывания дополнительный пар подают в автоклав. В некоторых вариантах осуществления до и в период времени пребывания автоклав нагревают. В некоторых вариантах осуществления данный способ дополнительно содержит выбор исходной температуры штукатурки, исходной температуры пара, давления и времени пребывания таким образом,что в ходе способа время затвердевания бета-полугидрата сульфата кальция увеличивается не более чем на 15%. В дополнительном основном аспекте обеспечивается способ утилизации продукта данного способа обработки. Способ утилизации содержит смешивание полугидрата сульфата кальция с водой с образованием разливаемой суспензии. В некоторых вариантах осуществления 10 частей полугидрата сульфата кальция смешивают с менее чем 7,5 частями воды по массе, получая разливаемую суспензию. В другом основном аспекте обеспечивается способ обработки бета-полугидрата сульфата кальция. Данный способ содержит подачу некоторого количества бета-полугидрата сульфата кальция в автоклав при некоторой температуре штукатурки и подачу пара при исходной температуре пара в автоклав до достижения давления выше атмосферного давления в автоклаве. Исходную температуру штукатурки,исходную температуру пара и давление выбирают так, что менее чем 2% бета-полугидрата сульфата кальция превращается в ангидрит сульфата кальция и водопотребление бета-полугидрата сульфата каль-5 015082 ция снижается по меньшей мере на 3%. В некоторых вариантах осуществления данный способ дополнительно содержит поддержание давления в автоклаве выше атмосферного в течение времени пребывания. В дополнительных вариантах осуществления данный способ содержит снятие давления и охлаждение бета-полугидрата сульфата кальция ниже 60 С. В некоторых таких вариантах осуществления исходную температуру штукатурки, исходную температуру пара и давление выбирают так, что во время охлаждения менее чем 2% бетаполугидрата сульфата кальция превращается в дигидрат сульфата кальция. В некоторых вариантах осуществления исходная температура штукатурки составляет от 60 С до 200 С, исходная температура пара составляет от 100 С до 200 С, давление составляет от 0,1 psig (0,0007 МПа) до 210 psig (1,467 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с. В некоторых вариантах осуществления автоклав нагревается, и пар нагревается в автоклаве до конечной температуры пара, более высокой, чем исходная температура пара. В некоторых вариантах осуществления исходная температура штукатурки составляет от 100 до 200C, исходная температура пара составляет от 100 до 115 С, конечная температура пара составляет от 115 до 200 С, давление составляет от 0,1 psig (0,0007 МПа) до 210 psig (1,467 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с. В некоторых вариантах осуществления исходную температуру штукатурки, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что содержание остаточного гипса в бета-полугидрате сульфата кальция снижается во время данного способа. В дополнительных вариантах осуществления исходную температуру штукатурки, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что содержание растворимого ангидрита в бета-полугидрате сульфата кальция снижается во время данного способа. В другом основном аспекте обеспечивается другой способ обработки бета-полугидрата сульфата кальция. Данный способ содержит подачу некоторого количества бета-полугидрата сульфата кальция в автоклав при температуре от 120 до 190 С; подачу пара при температуре от 115 до 195 С в автоклав до достижения давления от 10 psig (0,07 МПа) до 200 psig (1,40 МПа) в автоклаве и поддержание давления в автоклаве от 10 psig (0,07 МПа) до 200 psig (1,40 МПа) в течение от 5 до 900 с. Краткое описание чертежей Эти и другие преимущества настоящего изобретения будут полнее и конкретнее поняты с помощью последующего описания предпочтительных вариантов осуществления, где фиг. 1 является примером кривой затвердевания, демонстрируемой известными бета-полугидратами сульфата кальция; фиг. 2 является примером известного способа, применяемого при прокаливании гипса; фиг. 3 представляет собой блок-схему варианта осуществления способа согласно настоящему изобретению и фиг. 4 представляет собой вид спереди варианта осуществления автоклава, пригодного для применения в способе настоящего изобретения. Подробное описание изобретения Описание методов тестирования Анализ гипсовой фазы. Процентное содержание дигидрата, полугидрата, ангидрита (III), свободной воды и других материалов определяли с помощью процедуры гравиметрического анализа гипсовой фазы следующим образом: Пустой контейнер взвешивали на весах с точностью 0,0001 г. 4-6 г образца добавляли в контейнер (предварительно измельченные с помощью ступки и пестика, как необходимо) и взвешивали, и оставляли на ночь на воздухе при относительной влажности 60-80%. Образец затем сушили в течение 2 ч при 45 С в сушильном шкафу с численно регулируемой постоянной температурой от YamatoDKN600 (Santa Clara, CA) и потом взвешивали. Затем 20 мл дистиллированной воды добавляли к данному образцу, образец закрывали и позволяли ему регидратироваться при комнатной температуре в течение 2 ч. После этого образец опять сушили на протяжении ночи при 45 С и потом взвешивали. Затем образец нагревали в течение 2 ч при 300 С в печи Sentry Xpress 2.0 от Orton (Westerville, Ohio). Потом образец закрывали и быстро охлаждали, и взвешивали как можно быстрее. Наконец, массовые % свободной воды, % растворимого ангидрита (III), % дигидрата, % полугидрата и % других материалов вычисляли из данных взвешивания. Весовой анализ влажности. Содержание влаги определяли по потери веса образца во время нагрева в анализаторе влажности Ohaus MB45 (Pine Brook, NJ). Чашку для образца взвешивали и приблизительно 2 грамма образца добавляли на чашку образца. Чашку и образец подвергали нагреву с максимальной скоростью до 200 С до стабилизации весовых потерь, и регистрировали процент влажности. Непрерывное котловое прокаливание. Непрерывное прокаливание выполняют, поддерживая постоянную подачу в котел и отвод из котла. Используемый непрерывный котловой аппарат лабораторного масштаба представлял собой изготовленный по заказу 20-литровый сосуд с механической мешалкой,сконструированный так, что штукатурка получается из дна котла, тогда как котел заполнен до определенного объема (см. фиг. 4). Котел нагревали с помощью двух источников тепла, одна рубашка вокруг сторон котла и одна на нижнем основании котла, каждую независимо регулировали с помощью 10 А, 1,4KVA Variac от Staco Energy Products (Dayton, ОН). Способ непрерывного прокаливания проводили, поддерживая желаемую температуру в котле, непрерывно подавая гипс на изменяемой основе с помощью вибрационного дозатора Eriez (Erie, PA) N12-G30HZ-115/230. Материал подавали в верхнюю часть котла, когда объем достигал определенной емкости, материал отводили из дна посредством сливной трубы на стороне котла. Сливная труба имела воздушную пику, которая поддерживала данный материал псевдоожиженным, когда он поднимался по сливной трубе к выпускному порту. Механическая мешалка возбуждала слой, так что имелось еще температурное распределение в котле. Работу котла инициировали путем включения нагревателей, пылеуловителя, механической мешалки, воздушной пики и устройств регистрации температуры. Когда котел достигал приблизительно 130 С, начинали подачу гипса. Котел продолжали нагревать по мере подачи материала, пока не достигали контрольной температуры, после чего гипс подавали в котел, поддерживая температуру на постоянном уровне. Котел требовал приблизительно 45 мин для заполнения, и после начала производства прокаленного материала его оставляли еще на 45 мин (приблизительно), чтобы дать его работе устояться и иметь равномерный выход. Температуры контролировали у дна сливной трубы и возле верхней части слоя с помощью термопары К типа. Температурные данные считывали с помощью термометра Sper Scientific 800024 (Scottsdale, AZ) с соответствующей компьютерной записывающей программой. Периодическое прокаливание. Операцию периодического прокаливания выполняли с помощью предварительного нагрева котла от 140 до 160 С и затем начинали подачу. Периодические прокаливания прокаливали приблизительно 9 кг штукатурки. Скорость подачи в периодическом прокаливании поддерживали постоянной при 150 г/мин, чтобы достигать времени заполнения котла от 45 до 90 мин. После начала подачи температура котла падала, после чего боковые нагреватели вручную циклически включали и выключали так, чтобы температура поддерживалась от 110 до 120 С. Когда подачу в котел останавливали, котел работал только с нижними нагревателями, так что температура штукатурки росла постепенно. Температура штукатурки увеличивалась, так как количество удаляемой воды уменьшалось и оставалось меньше для удаления. Когда температура достигала величины от 145 до 155 С, штукатурку извлекали, открывая нижнюю заслонку на котле. Если проводили аридизированное периодическое прокаливание, хлорид кальция добавляли с гипсом во время способа прокаливания. На 9 кг загрузки добавляли 0,1% хлорида кальция по массе или 9 г для полного периодического прокаливания. Операцию периодического прокаливания выполняли таким же образом, как аридизированной загрузкой, только без добавления хлорида кальция.Malvern анализ размера частиц. Распределение размера частиц измеряли, используя Malvern Mastersizer 2000 (Worcestershire, United Kingdom). Тест проводили, диспергируя образец в растворе изопропилового спирта в узле мокрого диспергирования при 1800 об./мин. Принимали установку плотности материала "гипс (сред)" и измерение проводили при 10-20 потемнениях после вычитания фона. Водопотребление при машинном перемешивании. Измерение водопотребления при машинном перемешивании проводили, добавляя 400 г штукатурки в течение 30 с к итеративно исследуемому количеству воды, уравновешенной при комнатной температуре, содержащей 1,0 г цитрата натрия, в миксере(Cuisinart SmartPower (East Windsor, NJ с последующим перемешиванием в течение 7 с при самой высокой скорости. Смешанную суспензию затем разливали в цилиндр диаметром 2 дюйма (5,08 см) высотой 4 дюйма (10,16 см) на чистой стеклянной пластине. Когда трубка заполнялась, ее поднимали быстрым вертикальным движением, позволяя суспензии распространиться в пирожок с измеренным диаметром (известный как осадка). Целевой диаметр штукатурки при ее описанном водопотреблении составлял 7,5 дюйма (19,05 см). Прочность на сжатие. Прочность на сжатие затвердевшего гипсового кубика тестировали путем затвердевания штукатурки в форме 2-дюймовых кубиков (5,08 см) и механически испытывали с помощью гидравлической компрессионной тестовой машины от Test Mark Industries (Beaver Fall, PA). 600 г штукатурки смешивали с описанным водопотреблением на протяжении 30 секунд с последующим перемешиванием в течение 7 с. Суспензию затем отливали в 2-дюймовую (5,08 см) кубическую форму с избытком в углах с помощью шпателя для удаления любых захваченных воздушных пустот. Избыточную суспензию позднее откалывали до уровня лопаткой для шпатлевки до завершения гидратации, тогда как кубики извлекали из формы после завершения гидратации. Время затвердевания Вика измеряли, используя тестовый инструмент Вика от Humbolt MFG CO. (Norrdge IL). Кубики взвешивали влажными и сушили на протяжении ночи при 45 С. Кубики взвешивали снова после завершения сушки до постоянной массы сушки. Кубики затем тестировали в гидравлической компрессионной тестовой машине с верхней поверхностью, обращенной в сторону, чтобы избежать любых эффектов из-за седиментации от гравитации. Кубики тестировали при скорости нагрузки от 60 до 160 фунтов/с (от 27,2 до 72,6 кг/с). Пиковую прочность регистрировали и делили на площадь поверхности кубика и представляли в виде прочности на сжатие. Температурные кривые затвердевания. Кривую затвердевания образца штукатурки определяли путем измерения экзотермического роста температуры суспензии штукатурки как функции времени в замкнутом калориметре, используя Extech Instruments 421508 Thermometer (Waltham, MA) и термопару К типа. 400 граммов штукатурки добавляли к описанному количеству воды на протяжении 30 с и переме-7 015082 шивали в течение 7 секунд. Смесь затем выливали в пенопластовую чашку в калориметре и герметизировали, в то время как температуру регистрировали с точностью 0,1 С с интервалом в 1 с. Полученную кривую с данными температуры от времени анализировали, определяя рост температуры, время 98% затвердевания и время и температуру максимального наклона. В некоторых примерах, где добавляли молотый ускоритель, этот ускоритель получали путем измельчения в шаровой мельнице 750 г сырого гипса и 15 г поверхностно-активного вещества Nansa HS90/AF (AlbrightWilson Americas, Glen Allen, VA,USA) в поворотном опрокидывающем устройстве Lotrone QT12/QT66 (Seattle, WA, USA) в течение 240 минут. В поворотное опрокидывающее устройство загружали 40 стальных шаров диаметром 1 дюйм(2,54 см) и 20 стальных цилиндров диаметром 1 дюйм (2,54 см) длиной 1 дюйм (2,54 см). Варианты осуществления данного изобретения обеспечивают способ послепрокаливающей обработки бета-полугидрата сульфата кальция, который обеспечивает бета-полугидрат сульфата кальция с улучшенными характеристиками. Данный способ включает контактирование полугидрата сульфата кальция (называемого далее штукатуркой) с паром при давлениях выше атмосферного. Данный способ,когда выполняется при описанных ниже условиях, снижает водопотребление штукатурки до желаемого уровня. В некоторых вариантах осуществления водопотребление штукатурки снижается по меньшей мере на 3% и до 40% или больше. В некоторых вариантах осуществления данный способ выполняют при условиях, которые снижают водопотребление штукатурки до желаемого уровня, в то же время не увеличивая превращение штукатурки в нерастворимый ангидрит сульфата кальция и не увеличивая превращение штукатурки в дигидрат сульфата кальция (гипс). Эти условия будут теперь описаны. Согласно данному изобретению водопотребление штукатурки может быть снижено до желаемого уровня путем контактирования штукатурки с паром при давлениях выше атмосферного в автоклаве в течение некоторого периода времени (называемого далее временем пребывания). Было обнаружено, что снижение водопотребления происходит в широком диапазоне температур и давлений пара. Неожиданно было обнаружено, что данная обработка может быть эффективной независимо от того, обеспечивают ли пар в виде перегретого пара или в виде насыщенного пара, или в конденсирующем окружении. Неожиданно также было обнаружено, что время пребывания, требуемое для достижения снижения водопотребления, уменьшается с увеличением давления в автоклаве и увеличением температуры пара. Также было обнаружено, что данный способ обработки является неожиданно быстрым в действии в определенных условиях. Кроме того, было обнаружено, что снижение водопотребления может меняться в зависимости от времени пребывания. Соответственно, пользователь может выбирать время пребывания, основываясь на желаемых характеристиках штукатурки. Также было обнаружено, что условия обработки могут быть очень эффективными, в то же время обеспечивая штукатурку после обработки с очень низкими уровнями адсорбированной воды, и, в результате, может уменьшать превращение штукатурки в гипс при охлаждении обработанной штукатурки. Чтобы уменьшить превращение штукатурки в гипс во время данного способа, штукатурка может обеспечиваться при температуре, выше температуры, при которой происходит превращение в гипс, и количество воды, доступной для адсорбции штукатуркой, может снижаться. Вообще говоря, штукатурка будет превращаться в гипс в присутствии воды при температурах ниже 60 С. Соответственно, штукатурка может обеспечиваться в данный способ выше 60 С. Кроме того, количество воды, доступной для адсорбции штукатуркой, может быть снижено путем уменьшения количества пара, который конденсируется во время данного способа обработки. На это можно благоприятно влиять путем обеспечения штукатурки в данный способ при еще дополнительно повышенной температуре, т.е. гораздо вьше 60 С. Таким образом, присутствует меньше воды для превращения штукатурки в гипс, когда штукатурка охлаждается ниже 60 С после завершения данного способа. В некоторых вариантах осуществления штукатурка может обеспечиваться при температуре, близкой к точке росы пара. В дополнительных вариантах осуществления штукатурка обеспечивается при или выше точки росы пара. То есть в варианте осуществления, когда данный способ выполняют при давлении 40 psig (0,28 МПа), а пар обеспечивают при или нагретым до по меньшей мере 143 С (что является точкой росы при 40 psig (0,28 МПа, штукатурка может обеспечиваться при температуре 143 С или выше, чтобы предотвращать пар от конденсации на штукатурке. В дополнительных вариантах осуществления штукатурка обеспечивается при температуре ниже точки росы пара, приводя к конденсации пара в штукатурку и росту температуры штукатурки, в конечном счете,до температуры применяемого пара. Неожиданно, данный способ обработки еще является эффективным в снижении водопотребления штукатурки без получения избыточных уровней гипса в обработанной штукатурке после охлаждения штукатурки ниже 60 С. В некоторых вариантах осуществления, чтобы уменьшить превращение штукатурки в нерастворимый ангидрит, пар обеспечивают при температуре, которая является достаточно низкой, чтобы препятствовать образованию нерастворимого ангидрита из штукатурки. Было обнаружено, что такие температуры ниже приблизительно 200 С подавляют такое образование. Как известно специалистам в данной области техники, прокаливание гипса с получением штукатурки обычно выполняют при температурах от приблизительно 120 С до приблизительно 190 С. Было обнаружено, что если штукатурку берут из процесса прокаливания и обеспечивают в способ обработки данного изобретения без промежуточной фазы хранения, температура штукатурки является подходящей-8 015082 для снижения водопотребления штукатурки в данном способе обработки. Также было обнаружено, что снижение водопотребления может происходить без образования гипса или образования нерастворимого ангидрита во время данного способа. В некоторых вариантах осуществления данный способ обработки приводит к снижению содержания гипса. В других вариантах осуществления он снижает содержание растворимого ангидрита. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления, чтобы уменьшить водопотребление штукатурки до желаемого уровня за уменьшенное количество времени и избежать превращения штукатурки в гипс после охлаждения, данный способ включает обеспечение штукатурки в автоклав непосредственно из процесса прокаливания, когда температура штукатурки составляет от 120 до 190 С, и обеспечение пара при температуре от 100 до 200 С до давления в автоклаве, равного или близкого к точке росы пара, и обеспечение данного давления в течение заданного времени пребывания. Альтернативно, было показано, что данный способ также является эффективным при снижении водопотребления сохраняемой при комнатной температуре штукатурки, которую повторно нагревают позднее. На фиг. 3 показан типичный способ 300 послепрокаливающей обработки бета-полугидрата сульфата кальция (штукатурки). Описываемый способ представляет собой периодический способ; однако предполагается, что данный способ может быть непрерывным или полунепрерывным способом. На этапе 302 штукатурку обеспечивают в автоклав. Автоклав может быть любым подходящим автоклавом, известным в данной области техники. На фиг. 4 показан вариант осуществления подходящего автоклава 400. В показанном варианте осуществления автоклав 400 содержит тело 402 автоклава, вход 404 штукатурки, выход 406 штукатурки и вход 408 пара. Тело 402 может быть, например, изготовлено из трубы из нержавеющей стали диаметром 3 дюйма (7,62 см). В некоторых вариантах осуществления тело 402 может быть цилиндрическим. Вход 404 штукатурки и выход 406 штукатурки могут содержать, например, шаровые клапаны. Более конкретно, в некоторых вариантах осуществления вход 404 штукатурки и/или выход 406 штукатурки содержат клапаны, коммерчески доступные под названием Spheri Valve от Clyde MaterialsHandling, Doncaster U.K. В показанном варианте осуществления вход 408 пара обеспечивается на боковой стенке автоклава и располагается по центру высоты автоклава. В других вариантах осуществления вход пара может обеспечиваться в нижней стенке автоклава или в верхней стенке автоклава. Труба 410 соединяется с входом 408 пара для обеспечения пара на вход 408 пара от источника 412 пара. Источник 412 пара может представлять собой, например, бойлер. Труба 410 может быть, например, медной трубой,имеющей внутренний диаметр приблизительно 1/4 дюйма (0,635 см). Выпускной клапан 414 соединяется с паровой трубой 410 для сброса давления в автоклаве. Индикатор 416 давления соединяется с паровой трубой 410 для измерения давления входящего пара. В некоторых вариантах осуществления тело 402 автоклава может обеспечиваться с нагревательным элементом (не показан) для нагрева стенок автоклава. Кроме того, паровая труба 410 может обеспечиваться с нагревательным элементом. Нагревательный элемент может содержать нагревательную ленту, например, которую обертывают вокруг тела 402 автоклава и/или паровой трубы. В некоторых особых вариантах осуществления нагревательная лента может быть 120 В нагревательной лентой, имеющей ширину 1 дюйм (2,54 см). В других вариантах осуществления автоклав может не нагреваться. Например, автоклав может быть изолирован так, что имеется достаточно тепла от пара и штукатурки, чтобы избежать конденсации на стенках автоклава, без обеспечения внешнего нагрева автоклава. В некоторых вариантах осуществления (не показаны) температурный датчик, такой как термопара или термометр, может обеспечиваться внутри тела 402 автоклава. В некоторых особых вариантах осуществления термопара может обеспечиваться на стенке автоклава и может располагаться по центру высоты автоклава. На фиг. 3 штукатурка может обеспечиваться в автоклав при повышенной температуре (далее называемой исходной температурой штукатурки). В некоторых вариантах осуществления штукатурка обеспечивается при исходной температуре штукатурки от 60 до 200 С. Более конкретно, в некоторых вариантах осуществления штукатурка может обеспечиваться при исходной температуре штукатурки приблизительно от 120 до 190 С. В некоторых вариантах осуществления штукатурка может обеспечиваться в автоклав непосредственно из процесса прокаливания. В таких вариантах осуществления штукатурка может нагреваться до исходной температуры штукатурки в процессе прокаливания, и никакого дополнительного нагрева штукатурки может не требоваться. В других вариантах осуществления штукатурка может обеспечиваться из другого источника, например из бака хранения. В таких вариантах осуществления на этапе 304 штукатурка может предварительно нагреваться перед обеспечением в автоклав. В других вариантах осуществления штукатурка может обеспечиваться в автоклав непосредственно из бака хранения и может предварительно нагреваться в автоклаве перед паровой обработкой. Штукатурка может обеспечиваться в автоклав во множестве видов. Кроме того, штукатурка может не быть чистым полугидратом сульфата кальция и может содержать одно или несколько из содержания остаточного гипса, содержания растворимого ангидрита сульфата кальция, содержания нерастворимого ангидрита, а также других остаточных соединений. В некоторых вариантах осуществления штукатурка обеспечивается в виде порошка и осаждается в автоклаве, образуя свободно упакованный слой. В некоторых вариантах осуществления автоклав имеет объем от приблизительно 0,0015 кубических метров до приблизительно 10 кубических метров и заполняется штукатуркой так, что свободно упакованный слой занимает от приблизительно 50% до приблизительно 95% объема, и так, что свободно упакованный слой-9 015082 имеет свободный объем приблизительно от 40 до 80%. Однако в альтернативных вариантах осуществления другие объемы, количества штукатурки и свободный объем могут использоваться. На этапе 306 пар обеспечивается в автоклав. Пар может обеспечиваться до достижения желаемого давления в автоклаве. В некоторых вариантах осуществления желаемое давление составляет от 0,1 psig(0,0007 МПа) до 210 psig (1,467 МПа). Более конкретно, в некоторых вариантах осуществления желаемое давление составляет от 10 psig (0,07 МПа) до 200 psig (1,40 МПа). В некоторых особых вариантах осуществления давление выбирают так, что при данном давлении температура точки росы пара равна или близка (т.е. внутри 5 С) температуре штукатурки. Например, если исходная температура штукатурки равна 143 С, давление может быть выбрано приблизительно 40 psig (0,28 МПа), что является давлением,при котором точка росы пара равна 143 С. В других вариантах осуществления давления может быть выше или ниже давления точки росы пара при температуре штукатурки. Пар может обеспечиваться в широком диапазоне температур. В некоторых вариантах осуществления пар может обеспечиваться при некоторой исходной температуре и может оставаться, по существу,при данной исходной температуре (например, внутри 5 С от исходной температуры) на протяжении способа. В других вариантах осуществления пар может обеспечиваться при некоторой исходной температуре и может нагреваться до конечной температуры, более высокой, чем данная исходная температура,внутри автоклава. В любом случае автоклав может обеспечиваться нагреваемыми стенками, либо для поддержания пара при исходной температуре, либо для нагрева пара до конечной температуры. В вариантах осуществления, где пар обеспечивается при некоторой исходной температуре и поддерживается, по существу, при данной исходной температуре на протяжении способа, исходная температура может быть от приблизительно 100 С до приблизительно 200 С. Более конкретно, в некоторых вариантах осуществления исходная температура может быть от приблизительно 115 С до приблизительно 195 С. В некоторых вариантах осуществления пар может обеспечиваться так, что когда достигается желаемое давление, пар является перегретым. Например, пар может обеспечиваться при температуре приблизительно 143 С до достижения давления приблизительно 22 psig в автоклаве (0,154 МПа). В других вариантах осуществления пар может обеспечиваться так, что когда достигается желаемое давление, пар является насыщенным. Например, пар может обеспечиваться при температуре приблизительно 143 С до достижения давления приблизительно 40 psig в автоклаве (0,28 МПа). В еще других вариантах осуществления пар может обеспечиваться так, что когда достигается желаемое давление в автоклаве, пар находится в конденсирующих условиях. Например, пар может обеспечиваться при температуре приблизительно 153 С до достижения давления приблизительно 60 psig в автоклаве (0,419 МПа). В других вариантах осуществления, как упоминается выше, пар может обеспечиваться при исходной температуре и может нагреваться до конечной температуры внутри автоклава. В некоторых вариантах осуществления пар может обеспечиваться при исходной температуре от приблизительно 100 С до приблизительно 115 С и может нагреваться до конечной температуры от приблизительно 115 С до приблизительно 200 С внутри автоклава. Более конкретно, в некоторых вариантах осуществления пар может обеспечиваться при исходной температурке приблизительно 100 С и может нагреваться до конечной температуры от приблизительно 115 С до приблизительно 195 С внутри автоклава. Например, пар может обеспечиваться при 100 С, и стенки автоклава могут нагреваться до 143 С. Соответственно, когда пар добавили, температура пара будет расти к конечной температуре 143 С. В любом из вышеописанных вариантов осуществления исходная температура штукатурки, исходная и конечная температура пара и температура стенок автоклава могут иметь множество соотношений. В некоторых вариантах осуществления исходная температура штукатурки и температура автоклава могут быть выше, чем исходная температура пара. Соответственно, пар будет нагреваться до конечной температуры внутри автоклава. В других вариантах осуществления исходная температура штукатурки,исходная и конечная температура пара и температура автоклава могут быть подобными или по существу одинаковыми. В таких вариантах осуществления температура пара может оставаться постоянной внутри автоклава. В других вариантах осуществления исходная температура пара и температура автоклава могут быть горячее, чем исходная температура штукатурки. В таких вариантах осуществления часть пара может конденсироваться на штукатурке, когда пар добавляется в автоклав. Когда достигается желаемое давление, поток пара в автоклав может быть остановлен, и давление может поддерживаться в автоклаве в течение времени пребывания (этап 308). В течение времени пребывания дополнительное тепло может обеспечиваться для автоклава, например, путем нагрева стенок автоклава. Кроме того, в течение времени пребывания дополнительный пар может обеспечиваться в автоклав. Время пребывания может быть выбрано на основании желаемых характеристик штукатурки. Было обнаружено, что снижение водопотребления штукатурки может достигаться в течение таких низких времен пребывания, как 5 с. Однако, когда время пребывания увеличивается, снижение водопотребления усиливается. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления время пребывания составляет от 5 с до 900 с. В дополнительных вариантах осуществления время пребывания составляет от 5 до 600 с. В одном особом варианте осуществления время пребывания составляет 300 с. В альтернативных вариантах осуществления время пребывания может быть больше чем 900 с. Например, при изготовлении стенных- 10015082 панелей может быть желательно снизить водопотребление штукатурки приблизительно на 15%. Соответственно, время пребывания может быть от 30 до приблизительно 120 с в зависимости от других переменных способа. В другом примере при изготовлении форм для керамической промышленности или для связующего связки пола может быть желательно снизить водопотребление штукатурки приблизительно на 35%. Соответственно, время пребывания может быть приблизительно 300 секунд или больше в зависимости от других переменных способа. На этапе 310 давление автоклава сбрасывают. Штукатурка может сразу удаляться из автоклава или ей могут позволять охлаждаться внутри автоклава. На протяжении времени пребывания, в зависимости от температуры пара, штукатурки и стенок автоклава, часть пара может конденсироваться и адсорбироваться в штукатурке, как было описано выше. Было обнаружено, что когда давление сбрасывается, часть сконденсированного пара испаряется. Соответственно, когда штукатурка охлаждается ниже 60 С, меньшее количество воды доступно для превращения штукатурки в гипс. Когда штукатурка остыла, ее можно хранить и/или использовать для получения гипсовых панельных продуктов, таких как волокнистые плиты, стенные панели или напольные композиции, или других продуктов, таких как потолочные панели, напольные панели, внешние обшивочные панели, гипсовые блоки, потолочные плитки, высокопрочные стенные штукатурки, армированные стеклом гипсовые панели, керамические формы, скульптуры, модельные штукатурки, штукатурки для изготовления моделей,архитектурные лепные украшения, гипсовые литейные формы, инженерные формы, гранулы поглотителей, цементы для футеровки шахт и торкретирования. Чтобы получать гипсовые панельные продукты,обработанная штукатурка может объединяться с водой, образуя водную суспензию. Было обнаружено,что штукатурки, обработанные согласно способу 300, демонстрируют пониженное водопотребление (т.е. требуют меньше воды для образования разливаемой суспензии) по сравнению с необработанными штукатурками. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления обработанная штукатурка может объединяться с количеством воды, меньшим на от приблизительно 3% до приблизительно 40%, чем требуется для необработанной штукатурки. Например, если необработанная штукатурка требует приблизительно 78 мл воды на 100 г штукатурки для образования суспензии, обработанная штукатурка может объединяться с менее чем 75 мл воды на 100 г штукатурки для образования суспензии. После смешивания с водой и различными добавками суспензия может выливаться в форму, формоваться между бумажными листами, наноситься на стенные поверхности или выливаться на пол, накачиваться и распыляться на поверхности или в формы, и может быть оставлена затвердевать. Было обнаружено, что суспензии, изготовленные со штукатуркой, обработанной согласно способу 300, демонстрируют предпочтительные свойства, обычно ассоциирующиеся со штукатурками, имеющими более высокие водопотребления. То есть суспензии, изготовленные со штукатуркой, обработанной согласно способу 300, являются текучими, снижают затраты на сушку, снижают затраты на диспергаторы, являются прочными при затвердевании, обеспечивают хорошую деталь при литье, имеют низкие уровни растворимых солей и имеют продолжительный срок службы формы. Они также позволяют эффективные способы изготовления посредством того, что демонстрируют хороший отклик на ускоритель, давая короткие времена затвердевания без раннего схватывания или запаздывания окончательного затвердевания на кривой гидратации. Примеры Пример 1. Обработка штукатурки из полугидрата природного гипса. Непрерывное прокаливание в котле лабораторного масштаба проводили, используя три образца природного гипса: образец меньшей чистоты, обозначаемый LP2, от USG, Чикаго, США, образец гипса высокой чистоты, обозначаемый НР 1, применяемый в изготовлении гипсовых панелей, и очень тонкоизмельченный гипс высокой чистоты, обозначаемый Terra Alba (ТА), также продаваемый USG, Чикаго,США. Температуры прокаливания для 3 образцов гипса были 180 С, 160 С и 155 С соответственно, что соответствует исходным температурам штукатурки в способе обработки. В предыдущих исследованиях было показано, что этот котел является точной моделью производственных котлов, применяемых сейчас по всему миру. Анализ гипсовой фазы этой штукатурки показал, что уровни чистоты находятся в диапазоне, который считается типичным для диапазона, обычно применяемого по всему миру. Схема аппаратуры лабораторного котла показана на фиг. 2 и описывается ниже. Способ обработки выполняли, используя автоклав, показанный на фиг. 4. Автоклав состоял из вертикальной трубы с внутренним диаметром 3 дюйма (7,62 см), оборудованной входным портом, позволяющим вход пара, датчика давления для контроля внутреннего давления и выпускного порта для сброса давления после обработки. Чтобы обеспечить поток материала через автоклав, большие клапаны прикрепляли сверху и снизу автоклава, так что нижний клапан можно было закрывать при подаче свежей штукатурки через открытый верхний клапан, и затем верхний клапан закрывали для герметизации автоклава. После завершения обработки газ автоклава выпускали и нижний клапан открывали для извлечения штукатурки для тестирования. Автоклав обработки помещали так, что штукатурка, выходящая из котла, могла попадать прямо в область хранения выше верхнего клапана обрабатывающего аппарата, чтобы поддерживать высокую- 11015082 температуру штукатурки. Кроме того, весь обрабатывающий аппарат поддерживали при высокой температуре, используя нагревательную ленту, обернутую вокруг обрабатывающего автоклава из нержавеющей стали и области исходного хранения. Общая температура автоклава перед добавлением штукатурки была приблизительно равна температуре прокаливания, чтобы гарантировать, что штукатурка не охлаждается в автоклаве. Пар обеспечивали с помощью бойлера, работающего при 150 С. Давление внутри автоклава контролировали и пар добавляли до достижения целевого давления, добавляя по необходимости для поддержания давления. Это давление поддерживали в течение различных периодов времени, определяя влияние времени обработки для проб при давлении пара 40 psig (0,28 МПа) и 20 psig (0,14 МПа),причем эти давления устанавливали минимальные температуры пара внутри автоклава, предполагая условия насыщенного пара. Так как штукатурка была выше этой температуры, пар перегревался до температуры штукатурки. Образцы отбирали после времени пребывания от 0 минут (т.е. подвергая автоклав давлению и затем сразу сбрасывая его) до 30 мин. Образцы штукатурки анализировали на фазовый состав с результатами, показанными ниже. Результаты обработки природного гипса, прокаленного в лабораторном котле Химический анализ показывал только умеренные изменения в фазовом анализе, причем обнаруживали, что небольшое количество остаточного гипса в штукатурке превращалось в полугидрат при паровой обработке. Также, когда образец полугидрата содержал растворимый ангидрит, данная обработка превращала часть его в полугидрат, но не обязательно весь. Несмотря на высокое сродство растворимого ангидрита к захвату водяного пара, образцы с некоторым количеством растворимого ангидрита после данной обработки еще демонстрировали значительное снижение водопотребления. Во всех случаях увеличение времени обработки снижает водопотребление без соответствующего увеличения содержания остаточного гипса. Пример 2. Разные типы гипса. Большая часть гипса, применяемого сегодня в Северной Америке, представляет собой синтетический гипс, который получают при очистке топочных газов, содержащих диоксид углерода, от сжигающих уголь электростанций, обычно называемый гипс обессеривания топочных газов или десульфогипс. Образец гипса обессеривания топочных газов (ГОТГ) получали с коммерческого завода гипсовых панелей, причем гипс производили на генерирующей станции OPG Lambton возле Sarnia, Ontario. Как и в примере 1, способ обработки проводили для свежепрокаленной штукатурки, полученной с помощью лабораторного непрерывного котла при температуре прокаливания 160 С, причем эта температура соответствовала исходной температуре штукатурки. Общая температура автоклава перед добавлением штукатурки была приблизительно равна температуре прокаливания, чтобы гарантировать, что штукатурка не охлаждается в автоклаве. Пар обеспечивали с помощью бойлера, работающего при 150 С. Давление внутри автоклава контролировали и пар добавляли до достижения целевого давления, дополняя по мере необходимости для поддержания давления. Это давление поддерживали в течение различных периодов времени, чтобы определить влияние времени обработки для проб при давлении пара 40 psig (0,28 МПа), причем это давление устанавливало минимальную температуру пара в автоклаве в предположении условий насыщенного пара. Так как температура штукатурки была выше этой температуры, пар перегревался до температуры штукатурки. Результаты- 12015082 этих тестов показаны ниже. Новый способ обработки хорошо работает с синтетическим гипсом, снижая водопотребление при увеличении времени обработки. Заметим, что данный способ спять приводит к снижению и содержания растворимого ангидрита, и содержания остаточного гипса, превращая их в полугидрат. Пример 3. Давление обработки и время обработки. Предыдущие примеры показали, что с увеличением времени обработки наблюдается соответствующее увеличение снижения водопотребления при машинном перемешивании. Также проводили тесты при разных давлениях, чтобы определить, влияет ли общее давление паровой обработки на скорость и степень снижения водопотребления. Штукатурку, непрерывно производимую котлом лабораторного масштаба, подвергали обработкам при разных временах и давлениях. Результаты показаны ниже. БВ относится к измерению баланса влажности, общей потере массы, выраженной в процентах, которая происходит при нагреве образца до 200 С. Способ обработки проводили для свежепрокаленной штукатурки, полученной с помощью лабораторного непрерывного котла при температуре прокаливания от 180 до 146 С, причем эта температура опять соответствовала исходным температурам штукатурки. Общая температура автоклава перед добавлением штукатурки была приблизительно равна температуре прокаливания, чтобы гарантировать, что штукатурка не охлаждается в автоклаве. Пар обеспечивали с помощью бойлера, работающего при 150 С. Давление внутри автоклава контролировали и пар добавляли до достижения целевого давления, дополняя по мере необходимости для поддержания давления. Это давление поддерживали в течение различных периодов времени, чтобы определить влияние времени обработки для проб при давлении пара 40 psig (0,28 МПа) и 60 psig (0,419 МПа), причем эти давления устанавливали минимальную температуру пара в автоклаве в предположении условий насыщенного пара. Так как температура штукатурки, изготовленной при 180 С, была выше этой температуры пара, пар перегревался до температуры штукатурки. Для штукатурки, изготовленной при 146 С, пар, подаваемый выше 47 psig (0,328 МПа), будет соответствовать условиям конденсации, и данный пар будет конденсироваться на штукатурке, нагревая штукатурку до температуры бойлера приблизительно 150 С. Влияние давления пара, подаваемого на протяжении времени, на водопотребление при машинном перемешивании- 13015082 В каждом случае тестирования для разных типов прокаливания и разных образцов гипса было обнаружено, что более высокие давления приводили к меньшим водопотреблениям и более длительные времена обработки приводили к меньшим водопотреблениям. Отметим, что в большинстве описанных случаев давление пара предпочтительно подавали при давлении, соответствующем температуре точки росы, которую рассматривали ниже температуры штукатурки (задаваемой температурой прокаливания), чтобы не способствовать конденсации в штукатурку. Например, при 60 psig (0,419 МПа) пар конденсируется при 153 С. Таким образом, при температуре штукатурки 180 С условия будут предписывать отсутствие конденсации. Альтернативно, в последних 3 примерах НР 1 (температура штукатурки 146 С, обработка в течение 5, 10 и 20 мин) температура конденсации пара была выше температуры штукатурки. Ожидалось, что это создаст условия конденсации водяного пара в слой штукатурки, что может способствовать нежелательному превращению полугидрата обратно в гипс, если штукатурка будет остывать ниже 60 С. Однако измерения фазового анализа аналогичны ситуации без конденсации, и водопотребление аналогично снижается, как в других примерах. Наблюдали небольшое увеличение свободной влаги. Пример 4. Разные способы прокаливания. Чтобы продемонстрировать, что данный способ работает с другими способами прокаливания, образец USG1 формовочной штукатурки обрабатывали таким же образом, как в примерах 1-3. Этот образец предлагается на рынке как типичная бета-штукатурка, обычно производимая с помощью крупномасштабного непрерывного котла. Эта штукатурка имеет обычное водопотребление при машинном перемешивании приблизительно 70-75 мл на 100 г. Текучие свойства измеряли, разливая суспензию в трубку высотой 4 дюйма (10,16 см) и диаметром 2 дюйма (5,08 см) и затем позволяя суспензии вытекать из трубки, поднимая ее от стола (обычно применяемый тест подвижности для панельных заводов). В этом случае распространение измеряли для образцов суспензии машинного перемешивания при 75 мл на 100 г штукатурки. Штукатурку затем нагревали до 150 С перед паровой обработкой, пытаясь избежать конденсации пара в штукатурке при паровой обработке. Общая температура автоклава до добавления штукатурки была приблизительно равна температуре прокаливания, чтобы гарантировать, что штукатурка не охлаждается автоклавом. Пар обеспечивали с помощью бойлера, работающего при 150 С. Давление внутри автоклава контролировали и пар добавляли до достижения целевого давления, дополняя по мере необходимости для поддержания давления. Это давление поддерживали в течение различных периодов времени, чтобы определить влияние времени обработки для проб при давлении пара 40 psig (0,28 МПа),причем эти давления устанавливали минимальную температуру пара в автоклаве в предположении условий насыщенного пара. Так как температура штукатурки, нагретой до 150 С, была выше этой температуры, пар перегревался до температуры штукатурки. Результаты этих тестов показаны ниже. Заметим, что обработанная коммерческая формовочная штукатурка 1 имела гораздо большее растекание после обработки. Также исследовали другой способ прокаливания, который представлял собой прокаливание в поддоне, выполняемое с гипсом НР 1, описанным в примере 1. При этом прокаливании в поддоне 1 кг порошка гипса распределяли тонким слоем на печном поддоне 17 дюймов 11 дюймов (43,18 см 27,94 см) и помещали в печь при 140 С на 6 ч. Обработанные образцы получали путем немедленного добавления горячего необработанного, прокаленного в поддоне материала в автоклав и обработки в течение указанных периодов времени и давлениях. Общая температура автоклава перед добавлением штукатурки была приблизительно равна температуре прокаливания, чтобы гарантировать, что штукатурка не охлаждается автоклавом. Пар обеспечивали с помощью бойлера, работающего при 150 С. Давление внутри автоклава контролировали и пар добавляли до достижения целевого давления, дополняя по мере необходимости для поддержания давления. Это давление поддерживали в течение различных периодов времени, чтобы определить влияние времени обработки для проб при давлении пара 36 psig (0,252 МПа), причем эти давления устанавливали минимальную температуру пара в автоклаве в предположении условий насыщенного пара. Так как температура штукатурки была выше этой температуры, пар перегревался до температуры штукатурки. Замечали, что когда присутствовало существенное количество растворимого ангидрита, температура штукатурки возрастала вследствие экзотермического превращения растворимого ангидрита в полугидрат. Если автоклав был закрыт в то время, как происходило это увеличение температуры, температура автоклава и штукатурки отчасти возрастала, но только в той степени, как ожидалось от этого химического превращения. Аналогично, периодическое прокаливание выполняли в котловом аппарате лабораторного масштаба, добавляя высокочистый НР 1 гипс в предварительно нагретый котел в течение 50 мин, поддерживая температуру 120 С. Прокаливание выполняли на протяжении дополнительного периода в 1 ч 10 мин. После 2 суммарных часов температура в котле характерно начинала быстро расти, указывая на конец цикла прокаливания. Затем котел разгружали при 155 С. Приблизительно 9 кг штукатурки получали в партии. Снова необработанный прокаленный материал добавляли в автоклав, еще горячий от процесса прокаливания, и обрабатывали, как здесь описано. Общая температура автоклава перед добавлением штукатурки была приблизительно 155 С, чтобы гарантировать, что штукатурка не охлаждается автокла- 14015082 вом. Пар обеспечивали с помощью бойлера, работающего при 150 С. Давление внутри автоклава контролировали и пар добавляли до достижения целевого давления, дополняя по мере необходимости для поддержания давления. Это давление поддерживали в течение 5 мин при давлении пара 53 psig (0,37 МПа), причем эти давления устанавливали минимальную температуру пара в автоклаве в предположении условий насыщенного пара. Так как температура штукатурки, нагретой до 150 С, была выше этой температуры пара, пар перегревался до температуры штукатурки. Влияние способа прокаливания на результаты обработки Ожидается, что данный способ будет работать преимущественным образом со штукатуркой, полученной с помощью других, обычно применяемых способов прокаливания, дающих бета-полугидратные штукатурки. Пример 5. Разные составы штукатурки. Различные способы прокаливания дают разные количества растворимого ангидрита, и хорошо известно, что растворимый ангидрит превращается обратно в полугидрат путем поглощения водяного пара из воздуха при комнатной температуре. В этом примере три прокаливания десульфогипса (ГОТП) выполняли при трех разных температурах прокаливания (160, 180 и 190 С), чтобы увеличить уровень растворимого ангидрита, который мог быть обнаружен в необработанной штукатурке. Эти три штукатурки обрабатывали с помощью данного нового способа, определяя общее влияние на водопотребление. Общая температура автоклава перед добавлением штукатурки была приблизительно равна температуре прокаливания, чтобы гарантировать, что штукатурка не охлаждается автоклавом. Пар обеспечивали с помощью бойлера, работающего при 150 С. Давление внутри автоклава контролировали и пар добавляли до достижения целевого давления, дополняя по мере необходимости для поддержания давления. Это давление поддерживали в течение различных периодов времени, определяя влияние времени обработки для проб при давлении пара приблизительно 40, 58 и 65 psig (0,28, 0,405 и 0,454 МПа), причем эти давления устанавливали минимальные температуры пара в автоклаве в предположении условий насыщенного пара. Так как температура штукатурки была выше этой температуры пара, пар перегревался до температуры штукатурки. Прокаливания повторяли, используя природный гипс НР 1. В этом примере два прокаливания выполняли при двух разных температурах прокаливания (155 и 170 С), чтобы увеличить уровень растворимого ангидрита, который мог быть обнаружен в необработанной штукатурке. Эти две штукатурки обрабатывали с помощью данного нового способа, определяя общее влияние на водопотребление. Общая температура автоклава перед добавлением штукатурки была приблизительно равна температуре прокаливания, чтобы гарантировать, что штукатурка не охлаждается автоклавом. Пар обеспечивали с помощью бойлера, работающего при 150 С. Давление внутри автоклава контролировали и пар добавляли до достижения целевого давления, дополняя по мере необходимости для поддержания давления. Это давление поддерживали в течение различных периодов времени, определяя влияние времени обработки для проб при давлении пара 58 psig (0,405 МПа), причем эти давления устанавливали минимальные температуры пара в автоклаве в предположении условий насыщенного пара. Так как температура штукатурки была выше этой температуры пара, пар перегревался до температуры штукатурки.- 15015082 Результаты этих исследований показаны ниже. Пример 6. Отклик на ускоритель и свойства затвердевания. Одним свойством, которое важно при использовании бета-полугидрата, является способность суспензии к быстрому затвердеванию. Ускорение времени затвердевания наиболее обычно выполняют путем добавления тонко измельченного гипса, действующего в качестве зародышей кристаллов для растворяющегося полугидрата. Химические ускорители, такие как сульфат калия, также применяются, но часто вызывают другие проблемы в применении вследствие их высокой растворимости и способности мигрировать на поверхность во время сушки. Два примера прокаленных гипсов получали в лабораторном непрерывном котловом аппарате, описанном выше, используя ГОТГ и НР 1. ГОТГ прокаливали при 175 С, а НР 1 прокаливали при 155 С. Общая температура автоклава перед добавлением штукатурки была приблизительно равна температуре прокаливания, чтобы гарантировать, что штукатурка не охлаждается автоклавом. Пар обеспечивали с помощью бойлера, работающего при 150 С. Давление внутри автоклава контролировали и пар добавляли до достижения целевого давления, дополняя по мере необходимости для поддержания давления. Это давление поддерживали в течение различных периодов времени, определяя влияние времени обработки для проб при давлении пара приблизительно 40-45 psig и 60 psig (0,28-0,314 и 0,419 МПа), причем эти давления устанавливали минимальные температуры пара в автоклаве в предположении условий насыщенного пара. Так как температура штукатурки была выше этой температуры пара, пар перегревался до температуры штукатурки. Штукатурки отбирали без обработки, а также при разных уровнях обработки. Времена затвердевания измеряли при разных уровнях добавления измельченного гипсового ускорителя, определяя, насколько эффективным был измельченный гипс при ускорении времени затвердевания. Представленное измерение времени затвердевания выполняли при времени, требуемом для достижения 98% роста температуры на кривой гидратации в качестве затвердевания суспензии. Все измерения проводили при указанных водопотреблениях смеси. Результаты ниже показывают, что время затвердевания для обработанных образцов может быть замедлено на незначительную величину по сравнению с эквивалентными необработанными образцами при добавлении 0,3% диспергирующего агента сульфоната нафталина (на массу штукатурки), но это можно исправить добавлением фракции более измельченного гипсового ускорителя. Предыдущие примеры показали, что данный способ обработки снижает остаточное содержание гипса, и поэтому не удивительно,что некоторое добавление гипса может быть необходимо для достижения эквивалентного времени затвердевания. Сравнение также выполняли с типичным альфа-полугидратом Hydrocal от USG, Chicago USA. Как можно видеть из полученных результатов в следующей таблице, время затвердевания менее чем 1000 секунд не достигалось при использовании альфа-полугидрата даже со значительным добавлением ускорителя. Время затвердевания снижалось до 1664 с путем удваивания ускорителя, но добавление еще больше ускорителя не укорачивало дополнительно время затвердевания. Известно, что измельчение альфа-полугидрата до размера тонких частиц помогает снижать время затвердевания, но, как можно видеть из результатов ниже, даже при шаровом измельчении Hydrocal в течение трех часов время затвердевания снижалось только до 1400 с. Чтобы дополнительно продемонстрировать преимущество нового способа обработки, выполняли сравнение свойств затвердевания смеси альфа- и бета-полугидрата при одинаковой чистоте и водопотреблении обработанной штукатурки. Это сравнение проводили при разных отношениях смешивания с ГОТГ и НР 1, достигая эффективного водопотребления смеси, которое эквивалентно обработанным образцам. В одном примере 325 г необработанной бета-штукатурки НР 1 (водопотребление 81 мл на 100 г) смешивали с 75 г USG Hydrocal (водопотребление 40 мл на 100 г), получая смесь 81% бета-, 19% альфа-,измеренное водопотребление которой составляло 73 мл на 100 г. Сравнение этих результатов с эквивалентным образцом с водопотреблением 73 мл на 100 г (140 с 45 psig (0,314 МПа показывает, что смесь имеет тенденцию затвердевать медленнее, и что процент гидратации при максимальной скорости роста также меньше. Заметим, что для прокаленных образцов НР 1 отношение времени гидратации 98% обработанной штукатурки к времени гидратации 98% необработанной штукатурки было не больше, чем 112,5%, тогда как альфа/бета-смеси с эквивалентным водопотреблением и использованием ускорителя показывают, что времена гидратации 98% составляют 120,6% от необработанного образца. В другом примере 160 г необработанной ГОТГ бета-штукатурки (водопотребление 88 мл на 100 г) смешивали с 228 г альфа-штукатурки Denscal Gypsum B5 (водопотребление 40 мл на 100 г) из GeorgiaPacific, Atlanta, GA, USA и 12 г карбоната кальция "Grow Lime" от All Treat Farms Ltd., Arthur, Ontario,Canada, получая смесь 40% бета-, 60% альфа-, измеренное водопотребление которой составляло 57 мл на 100 г. Карбонат кальция добавляли для достижения эквивалентной общей чистоты смешанного гипса,чтобы гарантировать, что обработанные и перемешанные смеси будут иметь эквивалентный рост темпе- 17015082 ратуры. Для обработанной ГОТГ штукатурки только 1 г ускорителя требовался для достижения эквивалентного 98% времени гидратации приблизительно 1200 с против 4 г ускорителя для альфа/бета-смеси. Для достижения требуемого конечного времени затвердевания альфа/бета-смеси нужно начинать процесс затвердевания раньше, так как он отличается гораздо более медленным затвердеванием вблизи конца гидратации. Скорость гидратации во время процесса затвердевания можно измерять, получая наклон температурной кривой роста гидратации. % гидратации при максимальном наклоне был 63,8% для обработанной штукатурки, тогда как он был только 49,6% для альфа/бета-смеси. Пример 7. Свойства прочности на сжатие. Известно, что распыление полугидрата с водой может снижать водопотребление штукатурки, хотя это приводит к получению гипса в полугидрате. Также известно, что если полугидрат недостаточно нагревают во время прокаливания, часть гипса превращается в нерастворимый ангидрит, что также снижает водопотребление штукатурки. Хотя снижение водопотреблеиия является выгодным, обнаружено, что гипс и ангидрит, получаемые посредством этих процессов, не могут участвовать в общей прочности затвердевающей штукатурки в такой же степени, как остающийся полугидрат. Предыдущие патенты, касающиеся послепрокаливающей обработки штукатурки, обсуждали эту проблему и предлагали пути для снижения вредного влияния этих обработок на получаемую прочность. Наиболее обычным путем для- 18015082 снижения водопотребления является применение диспергирующих агентов, таких как конденсированные сульфонаты нафталина, чтобы сделать смесь более текучей. Известно, что эти материалы имеют минимальное воздействие на прочность высушенного затвердевшего гипса. Чтобы тестировать влияние этой обработки на прочность на сжатие, выполняли измерения на 2 дюймовых кубиках (5,08 см), сделанных из необработанной ТА штукатурки (водопотребление 80 мл на 100 г), изготовленных с отношением воды к штукатурке, подрегулированным, используя коммерчески доступный диспергирующий агент сульфонат нафталина Diloflo GS20; раствор 40% твердых веществ отGEO Specialty Chemicals Inc., Lafayette, IN, USA; сравнивали с аналогичной ТА штукатуркой, обработанной 3 минуты при 60 psig (0,419 МПа), с исходным водопотреблением 66 мл на 100 г, как в этом изобретении. Водопотребление смеси, использованное для обоих наборов кубиков, составляло 68 мл на 100 г,причем массы сухих кубиков и прочности на сжатие показаны в табл. ниже. Данный способ обработки выполняли для свежепрокаленной штукатурки, полученной из природного гипса ТА, прокаленного в лабораторном непрерывном котле при температуре прокаливания 165 С,где это опять представляет температуру штукатурки. Общая температура автоклава перед добавлением штукатурки была приблизительно равна температуре прокаливания, чтобы гарантировать, что штукатурка не охлаждается автоклавом. Пар обеспечивали с помощью бойлера, работающего при 150 С. Давление внутри автоклава контролировали и пар добавляли до достижения целевого давления, дополняя по мере необходимости для поддержания давления. Это давление поддерживали в течение различных периодов времени, определяя влияние времени обработки для проб при давлении пара 60 psig (0,419 МПа),причем эти давления устанавливали минимальные температуры пара в автоклаве в предположении условий насыщенного пара. Так как температура штукатурки, изготовленной при 165 С, была выше этой температуры пара, пар перегревался до температуры штукатурки. Другой пример использовал штукатурку, изготовленную из высокочистого гипса НР 1. Данный способ обработки выполняли для свежепрокаленной штукатурки, полученной из природного гипса ТА, прокаленного в лабораторном непрерывном котле при температуре прокаливания 155 С, где это опять представляет температуру штукатурки. Общая температура автоклава перед добавлением штукатурки была приблизительно равна температуре прокаливания, чтобы гарантировать, что штукатурка не охлаждается автоклавом. Пар обеспечивали с помощью бойлера, работающего при 150 С. Давление внутри автоклава контролировали и пар добавляли до достижения целевого давления, дополняя по мере необходимости для поддержания давления. Это давление поддерживали в течение различных периодов времени, определяя влияние времени обработки для проб при давлении пара 60 psig (0,419 МПа), причем эти давления устанавливали минимальные температуры пара в автоклаве в предположении условий насыщенного пара. Так как температура штукатурки, изготовленной при 155 С, была выше этой температуры пара, пар перегревался до температуры штукатурки. Эта НР 1 штукатурка имела водопотребление без обработки 83 мл на 100 г, но ее опять использовали в смеси для кубика с отношением воды и штукатурки, регулируемым, используя коммерчески доступный диспергирующий агент сульфонат нафталина Disal GPS; твердый порошок от Handy ChemicalsLtd., Candiac, Quebec, Canada. Образец для сравнения, помеченный как обработанный НР 1, представлял собой смесь 38% необработанного образца с 83 водопотреблением и 62% образца, обработанного 3 минуты при 60 psig 0,419 МПа), с водопотреблением 63 мл на 100 г. Водопотребление обоих кубиков было, аналогичным образом, 68 мл на 100 г. При обоих сравнениях количество ускорителя слегка модифицировали в обработанном случае,включая больше ускорителя, чтобы нормализовать влияние времени затвердевания на прочность. Как можно видеть из этих результатов, использование данного способа обработки не оказывает влияния на прочность кубиков. Пример 8. Заводские испытания с пилотным оборудованием. Заводское испытание выполняли, используя полномасштабный котел непрерывного получения диаметром 15 футов (4,572 м) для генерации необработанной штукатурки. Типичный поток выхода штукатурки из котла отводили от обычного способа производства, используя изолированную вращающуюся винтовую конвейерную систему диаметром 6 дюймов (15,24 см) при- 19015082 30 об./мин, питая пилотную камеру обработки емкостью 20 кг. Измеренная температура штукатурки перед входом в камеру обработки составляла 139 С-144 С, показывая, что имело место минимальное охлаждение. Пилотная камера обработки была сконструирована аналогично описанному лабораторному аппарату, с 2 полусферическими, с надувным уплотнением, шаровыми клапанами, верхом и низом цилиндрической камеры с образцом необработанной штукатурки, входящим в камеру сверху, пока верхний клапан открыт, а нижний клапан закрыт. Во время цикла обработки оба клапана закрывали и пар добавляли в камеру из промышленного бойлера, который имел максимальное давление пара 65 psig (0,454 МПа), в течение измеряемого времени пребывания обработки. В этой системе регулятор давления добавляли между бойлером и узлом подачи пара в камеру обработки для точного регулирования давления подаваемого пара. Камеру также оборудовали индикатором уровня заполнения, используемым для индикации величины полной загрузки штукатурки в камеру, чтобы поддерживать воспроизводимый объем штукатурки от одной обработки к следующей. Результаты испытания приведены ниже. Использованный гипсовый исходный материал был эквивалентен природному гипсу, описанному как НР 1 в примере 1. Температура прокаливания в котле была 147 С при типичной скорости получения штукатурки 30 т в час. Штукатурку использовали свежей при температуре, очень близкой к вышеуказанной температуре прокаливания. Общая температура автоклава перед добавлением штукатурки была приблизительно равна температуре прокаливания, чтобы гарантировать, что штукатурка не охлаждается автоклавом. Пар обеспечивали с помощью бойлера 40 HP, работающего при приблизительно 160 С, с регулятором давления, дающим желаемое давление пара. Давление внутри автоклава контролировали и пар добавляли по мере необходимости из бойлера через регулятор. Это давление поддерживали в течение различных периодов времени, определяя влияние времени обработки для проб при давлении пара 28 psig(0,196 МПа), приблизительно 40 psig (0,279 МПа) и приблизительно 60 psig (0,419 МПа), причем эти давления устанавливали минимальные температуры пара в автоклаве в предположении условий насыщенного пара. Так как штукатурку получали при 147 С, обработка, проводимая при 28 psig (0,196 МПа) и 40psig (0,279 МПа), приводила к температуре штукатурки выше температуры пара, и пар перегревался до температуры штукатурки. Однако обработка, проводимая при 60 psig (0,419 МПа), будет приводить к штукатурке, нагреваемой паром до приблизительно 153 С, при некоторой конденсации, происходящей на штукатурке. Подобно лабораторным результатам в примере 1 и 3, с увеличением степени применения способа обработки (давление или время обработки) водопотребление исходной необработанной штукатурки снижалось. Тенденцию к пониженному содержанию растворимого ангидрита и остаточного гипса наблюдали в большинстве случаев. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ обработки бета-полугидрата сульфата кальция, в котором а) подвергают бета-полугидрат сульфата кальция контакту с паром при давлении выше атмосферного. 2. Способ по п.1, в котором на этапе а):ii) подают пар в автоклав для достижения давления выше атмосферного. 3. Способ по п.2, в котором дополнительно:iii) поддерживают давление в автоклаве выше атмосферного в течение времени пребывания по меньшей мере 5 с. 4. Способ по п.3, в котором:iv) устанавливают исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания такими, что во время данного способа менее чем 2% бетаполугидрата сульфата кальция превращается в ангидрит сульфата кальция и водопотребление бетаполугидрата сульфата кальция снижается по меньшей мере на 3%. 5. Способ по п.4, в котором дополнительно:v) сбрасывают давление и охлаждают бета-полугидрат сульфата кальция до температуры ниже 60 С; где исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают такими, что во время этапа v) менее чем 2% бетаполугидрата сульфата кальция превращается в дигидрат сульфата кальция. 6. Способ по п.4, в котором исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция составляет от 60 до 200 С, исходная температура пара составляет от 100 до 200 С, давление составляет от 0,1 (0,0007) до 210 psig (1,467 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с. 7. Способ по п.4, в котором исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция составляет от 120 до 190 С, исходная температура пара составляет от 115 до 195 С, давление составляет от 10 (0,07) до 200 psig (1,40 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с. 8. Способ по п.4, в котором автоклав нагревают до температуры такой, что во время данного способа менее чем 2% бета-полугидрата сульфата кальция превращается в ангидрит сульфата кальция и водопотребление бета-полугидрата сульфата кальция снижается по меньшей мере на 3%, а пар нагревают в автоклаве до конечной температуры, более высокой, чем исходная температура. 9. Способ по п.8, в котором температура автоклава составляет от 115 до 200 С, исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция составляет от 60 до 200 С, исходная температура пара составляет от 100 до 115 С, конечная температура пара составляет от 115 до 200 С, давление составляет от 0,1(0,0007) до 210 psig (1,467 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с. 10. Способ по п.2, в котором пар подают в автоклав при исходной температуре пара в диапазоне 5 С от температуры точки росы. 11. Способ по п.2, в котором пар подают в автоклав при исходной температуре, меньшей чем данная температура точки росы, и нагревают в автоклаве до конечной температуры пара в диапазоне 5 С от температуры точки росы. 12. Способ по п.2, в котором пар подают при исходной температуре пара от 100 до 200 С. 13. Способ по п.2, в котором бета-полугидрат сульфата кальция подают в автоклав при температуре штукатурки в диапазоне 5 С от температуры точки росы. 14. Способ по п.1, в котором давление составляет от 0,1 (0,0007) до 210 psig (1,467 МПа). 15. Способ по п.1, в котором давление составляет от 10 psig (0,07 МПа) до 200 psig (1,40 МПа). 16. Способ по п.3, в котором время пребывания составляет от 5 до 900 с. 17. Способ по п.3, в котором время пребывания составляет от 5 до 600 с. 18. Способ по п.4, в котором исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что содержание остаточного гипса в бета-полугидрате сульфата кальция снижается во время данного способа. 19. Способ по п.4, в котором исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что содержание растворимого ангидрита в бета-полугидрате сульфата кальция снижается во время данного способа. 20. Способ по п.3, в котором во время этапа iii) дополнительный пар подают в автоклав. 21. Способ по п.3, в котором во время этапов i) и iii) автоклав нагревают. 22. Способ по п.4, в котором дополнительно выбирают исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания так, что во время данного способа время затвердевания бета-полугидрата сульфата кальция увеличивается не более чем на 15%. 23. Способ утилизации продукта способа по п.1, в котором смешивают полугидрат сульфата кальция с водой с образованием разливаемой суспензии.- 21015082 24. Способ по п.23, в котором 10 ч. полугидрата сульфата кальция смешивают с менее чем 7,5 ч. воды по массе, получая разливаемую суспензию. 25. Полугидрат сульфата кальция, полученный по способу по п.1. 26. Гипсовый панельный продукт, полученный с использованием полугидрата сульфата кальция по п.25. 27. Водная суспензия, содержащая полугидрат сульфата кальция, полученная по способу по п.1. 28. Способ по п.2, в котором бета-полугидрат сульфата кальция подают в автоклав при исходной температуре бета-полугидрата сульфата кальция, а пар подают в автоклав при исходной температуре пара, большей, чем исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция. 29. Способ по п.28, в котором пар имеет температуру точки росы при данном давлении и исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция меньше, чем температура точки росы. 30. Способ обработки бета-полугидрата сульфата кальция, в которомa) подают некоторое количество бета-полугидрата сульфата кальция в автоклав при исходной температуре бета-полугидрата сульфата кальция иb) подают пар при исходной температуре пара в автоклав до достижения давления выше атмосферного давления в автоклаве; где исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара и давление выбирают так, что во время этапов а) и b) менее чем 2% бета-полугидрата сульфата кальция превращается в ангидрит сульфата кальция и водопотребление бета-полугидрата сульфата кальция снижается по меньшей мере на 3%. 31. Способ по п.30, в котором дополнительно:c) поддерживают давление в автоклаве выше атмосферного в течение времени пребывания. 32. Способ по п.31, в котором дополнительно:d) сбрасывают давление и охлаждают бета-полугидрат сульфата кальция до температуры ниже 60 С; где исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что во время этапа d) менее чем 2% бетаполугидрата сульфата кальция превращается в дигидрат сульфата кальция. 33. Способ по п.31, в котором исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция составляет от 60 до 200 С, исходная температура пара составляет от 100 до 200 С, давление составляет от 0,1(0,0007) до 210 psig (1,467 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с. 34. Способ по п.31, в котором автоклав нагревают и пар нагревают в автоклаве до конечной температуры пара, более высокой, чем исходная температура пара. 35. Способ по п.34, в котором исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция составляет от 100 до 200 С, исходная температура пара составляет от 100 до 115 С, конечная температура пара составляет от 115 до 200 С, давление составляет от 0,1 (0,0007) до 210 psig (1,467 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с. 36. Способ по п.31, в котором исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что содержание остаточного гипса в бета-полугидрате сульфата кальция снижается во время данного способа. 37. Способ по п.31, в котором исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что содержание растворимого ангидрита в бета-полугидрате сульфата кальция снижается во время данного способа. 38. Полугидрат сульфата кальция, полученный по способу по п.30. 39. Гипсовый панельный продукт, полученный с использованием полугидрата сульфата кальция по п.38. 40. Водная суспензия, содержащая полугидрат сульфата кальция, полученная по способу по п.30. 41. Способ обработки бета-полугидрата сульфата кальция, в котором:a) подают некоторое количество бета-полугидрата сульфата кальция в автоклав при температуре от 120 до 190 С;b) подают пар при температуре от 115 до 195 С в автоклав до достижения давления от 10 (0,07) до 200 psig (1,40 МПа) в автоклаве иc) поддерживают давление в автоклаве от 10 psig (0,07 МПа) до 200 psig (1,40 МПа) в течение времени от 5 до 900 с. 42. Полугидрат сульфата кальция, полученный по способу по п.41. 43. Гипсовый панельный продукт, полученный с использованием полугидрата сульфата кальция по п.42. 44. Водная суспензия, содержащая полугидрат сульфата кальция, полученная по способу по п.41. 45. Способ изготовления гипсового продукта, в котором:a) выдерживают бета-полугидрат сульфата кальция в паре при давлении выше атмосферного давления;b) смешивают выдержанный полугидрат сульфата кальция с водой, образуя разливаемую суспен- 22015082 зию;c) наносят разливаемую суспензию по меньшей мере на одну поверхность;d) позволяют разливаемой суспензии затвердевать, образуя затвердевшую суспензию; иe) сушат затвердевшую суспензию, получая гипсовый продукт. 46. Способ по п.45, в котором на этапе с) осуществляют по меньшей мере одно из следующих действий: разливают суспензию в форму, помещают суспензию между листами, разливают суспензию на пол и накачивают и распыляют суспензию. 47. Способ по п.45, в котором на этапе b) смешивают 10 ч. выдержанного полугидрата сульфата кальция с менее чем 7,5 ч. воды по массе. 48. Способ по п.45, в котором гипсовый продукт выбирают из группы, состоящей из волокнистых плит, стенных панелей, напольных композиций, потолочных панелей, напольных панелей, внешних обшивочных панелей, гипсовых блоков, потолочных плиток, высокопрочных стенных штукатурок, армированных стеклом гипсовых панелей, керамических форм, скульптур, модельных штукатурок, штукатурок для изготовления моделей, архитектурных лепных украшений, гипсовых литейных форм, инженерных форм, гранул поглотителей, цементов для футеровки шахт и торкретирования. 49. Способ по п.45, в котором на этапе а):ii) подают пар в автоклав для достижения давления. 50. Способ по п.49, в котором дополнительно:iii) поддерживают давление в автоклаве выше атмосферного в течение времени пребывания по меньшей мере 5 с. 51. Способ по п.50, в котором бета-полугидрат сульфата кальция подают в автоклав при исходной температуре штукатурки, а пар подают в автоклав при исходной температуре пара, и в данном способе дополнительно:iv) выбирают исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания так, что во время этапа iv) менее чем 2% бета-полугидрата сульфата кальция превращается в ангидрит сульфата кальция и водопотребление бета-полугидрата сульфата кальция снижается по меньшей мере на 3%. 52. Способ по п.51, в котором дополнительно:v) сбрасывают давление и охлаждают бета-полугидрат сульфата кальция до температуры ниже 60 С; где исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что во время этапа v) менее чем 2% бетаполугидрата сульфата кальция превращается в дигидрат сульфата кальция. 53. Способ по п.51, в котором исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция составляет от 60 до 200 С, исходная температура пара составляет от 100 до 200 С, давление составляет от 0,1(0,0007) до 210 psig (1,467 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с. 54. Способ по п.51, в котором исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция составляет от 120 до 190 С, исходная температура пара составляет от 115 до 195 С, давление составляет от 10 psig(0,07 МПа) до 200 psig (1,40 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с. 55. Способ по п.51, в котором автоклав нагревают до температуры такой, что во время данного способа менее чем 2% бета-полугидрата сульфата кальция превращается в ангидрит сульфата кальция и водопотребление бета-полугидрата сульфата кальция снижается по меньшей мере на 3%, а пар нагревают в автоклаве до конечной температуры, более высокой, чем исходная температура. 56. Способ по п.55, в котором температура автоклава составляет от 115 до 200 С, исходная температура бета-полугидрата сульфата кальция составляет от 60 до 200 С, исходная температура пара составляет от 100 до 115 С, конечная температура пара составляет от 115 до 200 С, давление составляет от 0,1psig (0,0007 МПа) до 210 psig (1,467 МПа) и время пребывания составляет от 5 до 900 с. 57. Способ по п.49, в котором пар имеет температуру точки росы при данном давлении и данный пар подают в автоклав при исходной температуре пара в диапазоне 5 С от температуры точки росы. 58. Способ по п.49, в котором пар имеет температуру точки росы при данном давлении и пар подают в автоклав при исходной температуре, меньшей чем данная температура точки росы, и нагревают в автоклаве до конечной температуры пара в диапазоне 5 С от температуры точки росы. 59. Способ по п.49, в котором пар подают при исходной температуре пара от 100 до 200 С. 60. Способ по п.49, в котором пар имеет температуру точки росы при данном давлении и бетаполугидрат сульфата кальция подают в автоклав при температуре штукатурки в диапазоне 5 С от температуры точки росы. 61. Способ по п.45, в котором давление составляет от 0,1 (0,0007) до 210 psig (1,467 МПа). 62. Способ по п.45, в котором давление составляет от 10 (0,07) до 200 psig (1,40 МПа). 63. Способ по п.50, в котором время пребывания составляет от 5 до 900 с. 64. Способ по п.50, в котором время пребывания составляет от 5 до 600 с.- 23015082 65. Способ по п.51, в котором исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что содержание остаточного гипса в бета-полугидрате сульфата кальция снижается во время этапа а). 66. Способ по п.51, в котором исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания дополнительно выбирают так, что содержание растворимого ангидрита в бета-полугидрате сульфата кальция снижается во время этапа а). 67. Способ по п.50, в котором во время этапа iii) дополнительный пар подают в автоклав. 68. Способ по п.50, в котором во время этапов i) и iii) автоклав нагревают. 69. Способ по п.51, в котором дополнительно выбирают исходную температуру бета-полугидрата сульфата кальция, исходную температуру пара, давление и время пребывания так, что во время этапа а) время затвердевания бета-полугидрата сульфата кальция увеличивается не более чем на 15%. 70. Способ изготовления гипсового продукта, в котором:a) выдерживают бета-полугидрат сульфата кальция в паре при давлении выше атмосферного давления согласно способу по любому из пп.1-22 и 27-28;b) после данного выдерживания смешивают выдержанный полугидрат сульфата кальция с водой,образуя разливаемую суспензию;c) наносят разливаемую суспензию по меньшей мере на одну поверхность;d) позволяют разливаемой суспензии затвердевать, образуя затвердевшую суспензию; и
МПК / Метки
МПК: C04B 40/00, B32B 13/08, C04B 11/02, C04B 11/028
Метки: полугидрата, способ, обработки, сульфата, кальция
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/26-15082-sposob-obrabotki-polugidrata-sulfata-kalciya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ обработки полугидрата сульфата кальция</a>
Предыдущий патент: Способ и устройство для получения горючего газа, тепловой энергии, водорода и кислорода
Следующий патент: Теплоизолирующее изделие
Случайный патент: Замедлитель горения на основе аммонийной соли амида алкилфосфоновой кислоты и способы получения полимерных материалов с его применением