Способ изготовления искусственного мелкозернистого заполнителя

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М, Кл.з С 04 В 31/10 С 04 В 31/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(0888) Дата опубликования описания 1 Ы 182(72) Автор изобретения Б.Г.Ильин ЮсВсесоюзный институт по проектированию организацтж. ".:.;энергетического строительства "Оргэнергострой"(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО МЕЛКОЗЕРНИСТОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯИзобретение относится к производству строительных материалов, а более конкретно к способу пройзводства искусственного мелкозернистого заполнителя из эольного сырья тепловых электростанций для изготовления бетона и изделий из него.Известен способ обжига вольного заполнителя во вращающейся печи, включающий термоудар при 1300-1350 оС, вспучивание при 1180-1200 оС и охлаждение 1).Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления искусственного заполнителя из вольного сырья, включающий приготовление шихты, формование гранул, последовательно сушку и предварительную термообработку гранул во вращающихся барабанах противотоком отработанных газов, обжиг в аэрофонтанном слое и охлаждение 21. Однако искусственный заполнитель,полученный по известным способам,имеет недостаточную прочностьЦелью изобрстения является повышение прочности заполнителя,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу изготовления искусственного мелкозернистогозаполнителя из вольного сырья, включающему приготовление шихты, формо"ванне гранул, последовательно сушкуи предварительную термообработку гранул во вращающихся барабанах противотоком отработанных газов, обжиг ваэрофонтанном слое и охлаждение, отформованные гранулы перед сушкойупрочняют путем окатывания во вращающемся барабане, сушку осуществляютпри 300-500 оС до остаточной влажности 0-2, предварительную термообработку ведут при 700-900 оС в течение 15 1-3 мин, а обжиг осуществляют прискорости газа 5-10 м/с.На чертеже схематически изображено устройство для осуществления предлагаемого способа.шнековый пресс (экструдер) 1 герметично соединен с вращающимся барабаном 2, Вращающийся барабан состоитиз трех барабанов, вставленных один в другой, причем внутренний барабанвыполнен в виде конуса с небольшимуглом конусности, а два других имеютцилиндрическую форму. Вращающийсябарабан соединен с камерой обжига 3 слоевым.затвор-питателем 4. Камераобжига в своей верхней части. соеди 973506нена течкой с сепаратором 5, а в нижней части - с камерой 6 для подогрева воздушного дутья. Сепаратор в верхней части соединен газопроводам 7 с вращающимся барабаном, а в нижней части соединен с камерой, в которой устанбвлены пересыпные полки 8 и секторный питатель 9.В верхней части камера 8 соединена течкой с циклонам 10. На конце камеры 8 и циклона 10 установлены секторные разгружатели 11 и 12;Циклон в верхней части соединенвоздухоправодом 13 с вращающимся барабаном. На конце воздухопровода установлена заслонка (байпас) 14.Камера 6 и камера 8 соединены с воз" духадувками 15 и 16,Способ осуществляют следующим об" разомШихту влажностью 18-22 загружают в шнековый пресс (экструдер) 1, откуда в виде апрессованной крошки она поступает ва вращающийся барабан 2. Во внутреннем барабане конической формы происходит закатывание крошки в гранулы округлой формы и их упроч" нение, В двух барабанах цилиндрической формы происходит последовательно ;сушка при 300-500 ОС в течение 5-10 мин до остаточной влажности 0-2 и пред-нарительная термообработка при 700900 ОС в течение 1-3 мин противотакамотходящих из сепаратора 5 и циклона10 газов, Далее слоевой затвор-питатель 4 равномерно и непрерывно загру"жает гранулы в камеру обжига 3 гдева взвешенном слое аэрофонтана онирециркулируют, обжигаются при 10501150 ОС в течение 10-30 с и выносятся газом в сепаратор 5. Скорость газа в камере обжига 5-10 м/с, В сепараторе происходит отделение обожженных гранул от газов. Газы уходят на нагрев сырцовых гранул во вращающийся барабан, а гранулы широкого фракционного состава с температурой до 1000 ОС поступают в камеру с пересыпными полками 8, Гранулы ссыпаются сверху вниз с одной полки на другую 10-15 с и продуваются снизу вверх холодным воздухам, поступающим из воздуходувки16. При этом скорость воздуха в камере 8 выше скорости витания гранулразмером 0,14-1,2 мм и ниже скорости витания гранул размером 1,2-5 мм.Поэтому более крупные гранулы скаты" ваются вниз камеры 8, а мелкие гранулы подхватываются охлаждающим воздухом и выносятся в циклон 10, где происходит их отделение ат воздуха.Нагретый до 400 ОС воздух поступает во.вращающийся барабан или выбрасывается в атмосферу при открытой заслонке 14,Таким образом в циклоне 10 и камере 8 происходит одновременно раз На опытной установке предложенным способом изготовлен искусственный10 мелкозернистый заполнитель из сырье 15 20 25 30 35 40 45 деление готовой продукции на две фракции и ее охлаждение,Готовая продукция выгружается секторными разгружателями 11 и 12,В камере 6 происходит сжигание топлива и подогрев воздушного дутья, поступающего из воздуходувки 15, до температуры 1050-1150 С. вой смеси, состоящей из эолы ТЭЦ"Мосэнерго" (85) и глины (15).Влажность сырьевой смеси 20, содержание несгоревшего угля в золе 17 Указанные параметры сушки объясняются тем, что при температуре менее300 ОС снижается термический КПД установки и требуется увеличение времени сушки, что связано с усложнениемконструкции барабана. При температуре сушки более 500 С наблюдается явление термоудара, что приводит к растрескиванию и разрыву гранул. Влажность гранул более 2 ухудшает в дальнейшем выжиг угля из них и снижаеттермический КПД установки.Наиболее интенсивное выжигание угля из золы происходит в интервалетемператур от 700 до 1000 СС, Извест-,ным способом в аэрофонтанном слое втечение 20-30 с,происходит выжиганиене более 5 П.П.П что явно не достаточно для заполнителя, получаемогоиз золы с содержанием П.П.П. 10-20,Для выжигания 5-10 угля из пескатребуется продолжительность термообработки при 700-900 ОС в течение 1,03,0 мин,При температуре более 900 С предварительную термообработку гранулвести нецелесообразно, так как дляэтого потребуется значительное увеличение расхода топлива при незначительном эффекте выжигания угля, чтов конечном счете приводит в дальнейшем при обжиге к расплавлению гранул,Указанная скорость газов (5-10 м/с)для обжига гранул в аэрофантанной печи обусловлена тем, что при скоростигаза менее 5 м/с наблюдается частичный провал гранул размером 4-5 мм внижнюю часть печи обжига и затруднених вынос из печи обжига, что приводитк переполнению печи гранулами и нарушению процесса обжига. При скоростигаза более 10 м/с наблюдается интенсивный вынос иэ печи обжига гранулразмером 0,14-1,2 мм. Продолжительность обжига гранул 10-30 с определяется в основном ско ростью газа. В табл.1 указаны конкретные параметры осуществления предлагаемого и известного способов.973506 аблица 1 Обжиг Предварительнаятермообработка Сушка Пример, Р Скоростьгаза,м/с Температура,Темпера 0 С Время мин.Время, мин Остаточ.ная влажность Ъ Температура теп-: .лоносителя,0 С 1 1050 700 300 800 1100 10 400 900 г 8 1150 500 Известный 1050-1200 300-400 20-30 5-13 600-800 В табл.2 указаны Физико-техничес- бом и известным способом, акие показатели заполнителя,35 также производительность .устаполученного предлагаемым спосо- новкиТаблица 2,30 25б 1 900 68 150 Гранулы ок- Удовлетворуглые, с рительныйтрешинами режим 2 850 150 5 10 200 18 Гранулы ок- Оптимальруглые,шеро- ный режим ховатая поверхностьГранулы,ок- Неустойчи" руглые с вый режим сплавлен- с фкозле- ной поверх- нием" ностью 900 146 20Иэ табл.2 следует, что при.незна-. чительном увеличении насыпной плотности заполнителя по изобретению (примеры 2 и 3) прочность его возрастает почти в три раза в сравнении с заполнителем, полученным известным способом и имеющим насыпную плотность 800 кг/мЗ и прочность на сжатие в цилиндре 56 кгс/см.Формула изобретенияСпособ изготовления искусственного мелкозернистого заполнителя из , эольного сырья, включающий приготовление шихты, формование гранул, последовательно сушку и предварительную термообработку гранул во вращающихся барабанах противотоком отработанных газов, обжиг в аэрофонтанном слое и охлаждение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности заполнителя, отформованные гранулы перед сушкой упрочняют путем окатывания во вращающемся барабане,суш ку осуществляют прй 300-500 ОС до остаточной влажности не выше 2, предварительную термообработку ведут при 700-900 С в течение 1-3 мин, а обжиг осуществляют при скорости газа 5- О 10 м/с.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССР15 9 551305 кл. С 04 В 31/02 1975.2, Пржецлавский В.Л. й др. Получе,ние пористых заполнителей в кипящемслое теплоносителя, Сборник трудовВНИИСтром, вып. 27/55/, Я., 1973,20 с. 82-87 (прототип).Составитель М.ХитроваРедактор М,дылын Техред Мнадь Корректор О, Билак Е 4 ВЮ Ф юючюаевЕ ае аз 860 тент", г.укгород, ул.Проектна 24 Тираж ВНИИПИ Госу по делам 113035, МосФ шее ае авФилиал ПППю В т641арственного комизобретений и открва, Ж, Раушска Подписноеета СССРытийя наб д,4/5