Способ гидротермальной обработки минеральных материалов

ОП ИсИЗОБРЕК АвеОРСКОММ С Союз Соеетскин Социмистицеских Республик(61) Дополнительное к а 2) Заявлен 10,71 С 0 4 В 31/00 С 04 В 41/30 С 04 В 15/12 исоединением заявк осударствонный номететСовета Миносров СССРоо делам нзобретеннйн открытий 23) Приор 26.1 43) Опубликова. А. Голубева, В. С. Дмитриевский, В. М, Озеров,3. М. Хаимский и Н. А, Ярхо Воронежский ордена Л им. Ленинского комсом(54) СПОСОБ ГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ ОБРАБОТ МИНЕРАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ств кот ти 2 льном обИзобретение относится к способам гидротермальной обработки окускованных минеральных материалов, типа искусственногощебня или песка, рудных брикетов или окатышей и т.д.Известны способы тепловлажностной обработки минеральных материалов, включающие подъем давления и температуры, изотермическую выдержку и снижение давления вполости автоклава,Однако в этих способах низкий коэффициент заполнения (0,25-0,27), низкая производительность автоклава, высокие удельные тепловые затраты (около 85 ккал/кгссухого материала) и необходимость исполуэования подвижного состава и тяговых уср ройствдлязагрузки и выгрузки и т.д.Цель изобретения - повысить коэффициент заполнения и проиаводительность автоклава, снизить удельные тепловые затраты,отказаться от применения подвижного состава и подъездных путей.Это достигается тем, что пидротермальную обработку производят при вертика:перемещении материала под действием с нина государственный университет ола и Государственный всесоюзный ий институт строительных материал и конструкций 2ого веса в автоклаве шахй загружают внавал,В целях предотвращения разрушения сырца при падении с большой высоты или под,давлением вышележащих слоев материала,загрузку и выгрузку автоклава осуществляют при помощи соответствующих шлюзовыхкамер. синхронно, а скорость продвижения материала по шахте автоклава согласу"ют со скоростью его твердения, чтобы давьление вышележащих слоев не превышало,на фиг. 2 приведена цаклограмма работышлюзовых камер; на фиг. 3 приведены графики изменения нрочности материала в процессе твердения и возникающих ,в нем на,пряжений от нагрузки вышележащих слоев1 для щебня из золы как функция длины автоклава, отсчитываемой сверху вниз,В автоклаве 1 происходит тепловлажностная обработка искусственного щебняшахтного типа. Автоклав снабжен загруэоч-ной шлюзовой камерой 2 с верхним Э и7541 40,6, а удельные гепловые затраты-около60 ккал/кгс сухого материала,На циклограмме работы шлкхювых камер2 и 5 видно распределение во времениразличных 4 аз, протекающих в них процессов,а также температура среды в камерах( см. фиг. 2). В загрузочной шлюзовой камере сырец находится при той же темперьтуре (191 С),чу и в автокпаве - в течеоние 15 мин, поэтому время пребывания материала в автоклаве можно соответственно сократить, например, до 3 час. 45 минвместо требуемых 4 час.Скорость опускания материала в автоклаве 1 подбирают так, чтобы напряжения,возникающие в гранулах под действием давления вышележащих слоев, не превышалипрочйости, приооретеннойими во время опускания до данной высоты.Кривая 1 построена по опытным данным, показывающая изменение прочностиматериала в процессе твердения, а кривая2 - по расчетным данным при коэффициенте концентрации напряжений, равном 5, покаэывающая изменение возникающих в материале напряжений от нагрузки вышележащихслоев (см. фиг. 3), Прочность материалапревышает возникающие в нем напряжения. Шебень-сырец при открытом затворе 3 и закрытом затворе 4 загружают в шлюзовую камеру 2. Затем закрывают затвор 3 и в камеру подают водяной пар и повышают тем Е пературу среды в ней до 191 оС (давление 1,3 МПа), после чего в этой же кам ре 2 проводят процесс твердния при этой же температуре, пока разгрузочная шлюзовая камера 5 не будет подготовлена к приему го тового продукта иэ автоклава 1.После этого открывают южный затвор 4, камеры 2 и верхний затвор 6 камеры 5, Готовый продукт иэ автоклава 1 ссыпается под действием собственного веса в разгрузочную камеру 5. Одновременно с этим сы рец, в котором уже начался процесс твердения, из камеры 2 поступает под действием собственного веса в автоклав 1, Таким образом, загрузка и выгрузка автоклава щ происходит одновременно, чем исключается падение еще слабого сырца с большой высоты. После завершения операций выгрузки готового продукта иэ автоклава и загрузки в него сырца закрывают затворы 4, 6 ка р мер 2, 5, сбрасывают давление в камере 2 и начинают загружать ее свежим сырцом. Одновременно начинают снижение темературы среды в разгрузочной шлюзовой камере 5 и пос ле достижения в ней температуры 100 оС (дав-.пения 0,1 МПа) открывают затвор 7, выгру жают нэ нее готовый продукт в контейнер (не показанный иа чертеже), закрываютзеэ,вор 7, подают в камеру 5 водяной пар и поднимают в ней температуру среды до Щ 191 оС (давление до 1,3 МПа), после чего она снова готова к приему готового продукта иэ автоклава 1 и описанный цикл пов то ря ется.Согласно выполненным расчетам, коэффициент заполнения автоклава составляет Э 50 вижьим 4 герметизирующими затворами и разгрузочной шлюзовой камерой 5 с верхним 6 и нижним 7 герметиэирующими зат ворами, Процесс протекает следующим образом. Формула изобретения Способ гндротермальной обработки минеральных материалов, заключающийся в подъеме давления и температуры, изотермической выдержке и снижении давления при перемешенииматериалавполостиавтоклава, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности при обработке окускованных материалов типа щебня, гидротермапьную обработку производят при вертикальном перемещении материала под действием собственного веса в автоклава шахтного типа, который загружают внавап с одновременной разгрузкой, причем скорость продвижения материала по шахте автоклава согласовывают со скоростью повышения его прочности.50 75 с 1. 1 12 Составитель 3. ХаимскийтехРе и. ДНДР йчУК КОРРектоР т. Кравце едактор ова ака ираж 75 одписн ЦНИИПИ 11303 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 осударственного комитета по делам изобретений и Москва, Ж, Раушская Совета Министров СССоткрытийнаб д,4/5