ボックス型高温抵抗炉は、セメント系リサイクル粉末(CRP)の精密活性化反応器として機能します。 廃棄粉末内の不活性な水和相を熱分解する、厳密に制御された焼成環境を提供します。特定の温度勾配を適用することにより、炉は低活性廃棄物を高活性なセメント系材料に変換する化学的変換を促進します。
コアの要点:マッフル炉は単なる加熱装置ではなく、相再構築の触媒です。720°Cから800°Cの重要なウィンドウをターゲットにすることで、活性酸化カルシウム(CaO)と二カルシウムシリケート(C2S)の生成を促進し、リサイクル粉末の油圧反応性を根本的に回復させます。
熱活性化のメカニズム
精密な温度勾配
マッフル炉の主な貢献は、正確な温度段階を維持する能力です。これは、単一の熱衝撃ではなく多段階の熱処理を必要とするCRPにとって不可欠です。
一般的に適用される勾配には、400°C、600°C、および800°Cが含まれます。各段階は粉末内の特定の化学結合をターゲットにし、材料構造の均一な遷移を保証します。
水和相の分解
反応性を回復する前に、セメントの元の使用寿命中に形成された安定した不活性構造を分解する必要があります。
高温環境は、C-S-Hゲル(ケイ酸カルシウム水和物)の熱分解を引き起こします。同時に、リサイクルマトリックスに存在する水酸化カルシウムと炭酸カルシウムを分解します。

化学的変換と反応性
重要な温度ウィンドウ
分解は低温で発生しますが、高価値の化学活性の再生は温度に依存します。
最も重要な反応は、720°Cから800°Cの間で発生します。マッフル炉は、材料を単純な脱水から相変態へと進めるために、この高エネルギー環境を維持する必要があります。
活性化合物の形成
この特定の高温ウィンドウ内で、炉は活性酸化カルシウム(CaO)と二カルシウムシリケート(C2S)の形成を促進します。
これらの化合物は、材料の再利用性の鍵となります。それらの形成は、粉末の化学活性を大幅に向上させ、新しいコンクリート配合で水と混合されたときに再び油圧反応できるようになります。
炉の操作における重要な考慮事項
均一性の重要性
マッフル炉の「ボックス型」設計は、安定した熱場を作成するために重要です。
合金や鉱石の熱処理と同様に、熱均一性は粉末のバッチ全体が同じ相変化を経験することを保証します。不均一な加熱は、不活性粉末と活性粉末の混合につながり、リサイクル材料全体の性能を低下させます。
熱入力の管理
オペレーターは、特定された温度範囲を厳密に遵守する必要があります。
720°Cの閾値に達しないと、活性CaOとC2Sの形成が妨げられ、活性化向上のためのプロセスが無効になります。逆に、最適な相変態が達成された後は、正確な制御により不要なエネルギー消費を防ぎます。
目標に合わせた適切な選択
セメント系リサイクル粉末の利用を最大化するために、炉の設定を特定の化学目標に合わせてください。
- 主な焦点が相分解の場合:400°Cおよび600°Cの温度勾配を設定して、ケイ酸塩構造を完全に変更することなく、C-S-Hゲルと水酸化カルシウムの分解をターゲットにします。
- 主な焦点が油圧反応性の最大化の場合:炉が720°Cから800°Cに達し、安定することを確認して、活性CaOとC2Sの合成を保証します。
マッフル炉は、精密な熱再エンジニアリングを通じて、CRPを不活性な廃棄物から高性能なリサイクル材料へと変革します。
概要表:
| 処理目標 | 温度範囲 | 主要な化学反応 |
|---|---|---|
| 相分解 | 400°C - 600°C | C-S-Hゲルと水酸化カルシウムの分解 |
| 相再構築 | 720°C - 800°C | 活性CaOと二カルシウムシリケート(C2S)の合成 |
| 油圧回復 | > 800°C | 新しいコンクリートでの再利用のための反応性の最大化 |
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参考文献
- Jianglin Li, Jianhe Xie. Effect of the Pretreatment on the Properties of Cement-Based Recycled Powder. DOI: 10.3390/coatings14010107
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Furnace ナレッジベース .