Способ приготовления шихты

ЕНИЯ увлажнедят в од- требуееляют по смешивание,(21 (22 ности гранул ние и гранул ном объеме п рование пров и 20-60 пС, а о воды опред 5 ое количес(72) и А. (53) (56) У 69 уравне ьство С 00, 197кл.65 гд пуб ВЛЕ ОСОБ ПРИГОТ юмоборосили вания компогранулиро 7), К екол ных елочных алутем смеш увлажсушки,нт ия и нения шихто т л и чцелью повьпп тем и и ющиисения прочн оор 00 И РГ 14 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 3824788/29-3311.12.8407.07.86, Бюл, йЛ.А, СуздальцеваК. Мальцева666. 1.022(088.8)Авторское свидетел8928, кл. С 03 В 1атент США У 407499лик. 1978,1242480 А 1+КС,влажйость, % от массы сухой шихты,содержание борной кислоты, %,- содержание щелочесодержащего компонента,%,- коэффициенты пропорциональности, зависящие оттемпературы процесса, причем К = 0,61-1,38, К =42480 2 + К С .Перемешивание, увлажнениеи грайулирование шихты проводится в щие реакции МаСО +10 НгО-МагСО 10 НгОМагСО +7 НгО-Ма,СОз 7 НгОМа гСО. +НО - Маг СО НгО 1: = 10 32 Со1: = 32-35 С 1: = 35- 115,0 С МаВО + 2 Н О-фМаВО, 2 Н 0 МаВОг + 4 Н 0 - фМаБОг 4 Н О МаБ О +4 Н О- Ма, В О, 4 НгО- 54 С - 58-60 С Ма В,О +10 Н 0- Ма В О 10 Н О всему объему шихты. Равномерное образование по всему объему гранулируемой массы ведет к высокой прочности гранул 3-4 И 1 а,Наиболее полное протекание химических реакций требует введение опре 1 12Изобретение относится к промышлен"ности стройматериалов, в частности кгранулированию сыпучей порошкообразной шихты мапощелочных и щелочныхалюмоборосиликатных стекол оптического качества.Цель изобретения - повышение прочности и однородности гранул.Согласно изобретению смешиваниесухих компонентов шихты, увлажнениеи гранулирование проводят при непреорывном перемешивании при 20-60 С водном объеме, причем требуемое количество воды определяют по уравнениюА = К,В + К Сде А - влажность,Е от массы сухойшихты,В - содержание борной кислоты всухой шихте,С - содержание солей щелочныхметаллов,К К - коэффициенты пропорциональгностизависящие от температуры веденияпроцесса гранулирования, причем К, =0,61-1,38, и К = (-050)-0,070,Способ осуществляется следующимобразом. Сухие компоненты шихты в задан" ных по составу стекла соотношениях подаются в смеситель любой конструкции, где перемешиваются, увлажняют.,й ся количеством воды, равным А = КБ + Связывание свободной воды в кристаллогидраты вызывает охватывание гранулируемой дисперсной массы, кото. рая при непрекращающемся перемешивании по законам термодинамики стремится к уменьшению своей энергии за счет понижения дисперсности в результате сцепления частичек и за счетпонижения поверхностного натяжения,что вызывает стремление частиц при"нять форму шара, т,е. создаются условия, при которых дисперсная массастремится к окомкованию, к самопроизвольному образованию гранул по одном аппарате - смесителе, это упро. щает аппаратурное оформление способа и сокращает время гранулирования, так как исключает операции транспортировкишихты от смесителя к гранулятору. При увлажнении и непрерывном перемешивании достигается равномерное по всему обьему протекание реакций, образование боратов щелочных металлов, имеющихся в шихте с выделением воды 2 Н ВО +Ма. СО -2 МаВО +ЗН О+СО 1 ( 4 Н,.ВО +Ма СО -фМа ВО, +6 Н.О+СО Выделепие в результате реакций воды ведет к разжижению гранулируемой массы Перемешивание разжиженной гранулируемой массы позволяет достичь высокой химической однородности массы, так как исключает ее расслоение и унос отдельных летучих компонентов при перемешивании. Отклонение содержания борной кислоты и содыот теоретического составляет 0,1 Е(табл 4). Образующиеся в результате реакпий (1) тетрабораты и метабораты начинакт вступать в реакцию сосвободной водой и образовывать кристаллогидраты. При этом в зависимости от температуры протекания процесса гранулирсвания возможны следуюделенпои дозы воды для увлажнения(1 и 2), которая зависит от температуры протекания процесса гранулирования и от содержания таких компонентов, как борная кислота и солей щелочных металлов в шихте, Наиболее полное протекание химическихреакций (1 и 2) обеспечивает получение оптимальных технологическихи качественных показателей процесса самопроизвольного образованиягранул.На чертеже приведены значения коэффициентов пропорциональности К Кнайденные расчетным путем из уравнений химических реакций (1 и 2)при различных температурах.Экспериментальные значения увлажнений шихты (табл, 1) при различныхтемпературах имеют хорошее совпадение с теоретическими значениямиувлажнений, найденных через уравнение А = ВК+ СК2Гранулирование проводят при 2060 С. Проводить гранулирование масасы выше 60 и ниже 20 С нежелательно,отак как при температурах выше 60 Сначинается разложение борной кислоты, что ведет к изменению составаошихты, а при температурах ниже 20 Снеобходимо дополнительное охлаждениесмесителя, так как реакции протекающие в шихте, носят экзотермическийхарактер, Изменение температурныхусловий в пределах 20-60 С ведет коизменению длительности проведенияэтого процесса в пределах 18-45 мин,а коэффициенты пропорциональностиК 1, К, определяющие увлажнение пригранулировании, соответственно изменяются в пределах для К,=0,61-1,38и для К = (-0,050)-0,070,П р и м е р 1. Состав 1, содержащий,7.:Песок 41,66Глинозем 16,07Борная кислота 14,22(В)Сода 4,22(С)Цинковые белила 9,70Магний углекислый 15,86Сухие компоненты в указанной пропорции подаются в смеситель, перемешиваются, затем увлажняются количеством воды, найденным из уравненияА = К,В + К С ;:202, если температураопроцесса гранулирования равна 20 С. Перемешивание ведут в течение 45 мин (табл, 1), Полученные гранулы сушат при 32 С до влажности граонул, равной 1 Е, Гранулы обладают прочностью 4 МПа, Качество гранул по однородности указано в табл.2,П р и и е р 2. Состав 2, содержащий,Ж:Песок 64,78 Глинозем 2,04 1242480 4Борная кислота 17,59(В)Сода 9,551 24Натрий хлористый 1,69Белила цинковые 4,455 Сухие компоненты в указанной пропорции подаются в смеситель, перемешиваются, затем увлажняются количеством воды, равным А = 103, еслитемпература проведения процесса 60 С(табл, 1).Перемешивание ведут 18 мин. Готовые гранулы обладают прочностью3 МПа. Качество гранул по однородности представлено в табл. 2.Из табл,1 следует, что наиболееоптимальным технологическим процессом с точки зрения производительности является процесс гранулирования,проведенный при 50-60 С, при этомсокращается время перемешивания ув"лажненной шихты для получения гранули уменьшаетсявлажность гранул,чтосокращает времяих сушки. Проведение процесса гранулированияпри 20-32 Сне ухудшает качествагранул,но понижаетпроиз -водительность способа (табл.1).П р и м е р 3Состав шихты 3,содержащий,Е:Песок 38,90Глинозем 15,1030Борная кислота 13,40(В)Кальций углекислый 13,40Магний углекислый 15,10Сода 4,10(С)Все компоненты перемешиваются,подаются в смеситель, затем увлажняются А17 Е, если температура прооведения опыта 30 СУвлажненную массу перемешивают в течение 40 мин(табл.1). Готовые гранулы обладаютпрочностью 3 МПа.Качество гранул по однородностипредставлено в табл, 2,Предлагаемый способ позволяетупростить процесс гранулирования путем устранения необходимости тщательного перемешивания компонентовшихты в отдельном смесителе, подачисухой перемешанной шихты на дисковый гранулятор и ее точной дозировки,50 постепенной подачи связующего в виде капель за счет того, что отдельныекомпоненты шихты перемешивают, затемувлажняют и гранулируют в одной емкости-смесителе любой конструкции,55 а связующее подают одноразово полнойпорцией, улучшить качество гранулвследствие повышения химической однородности и прочности (табл.2),1242480 Таблица 2 Способ гранулирования Содержание гранул,7., за время теоретическое теоретическое 40-45 мин 18 мин Предлагаемый 3-4 14,1 140 31 32 Составитель О. Самохина Техред М.Ходанич Корректор Л. Патай Редактор Н. Рогулич Заказ 3663/24 Тираж 457ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская.наб., д, 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная Прочностьгранул,МПа в гранулированной шихте в гранулированной