Способ производства заполнителя

(19) ЮУ ЯЦ 5 С 04 4 12 4 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН К ПАТЕНТУ в способе произв цовых гранул и и ществляют однов 2,0) - 1 по объе кажущаяся плотно ент вариации по к эффициент вариа 83 2 табл Комитет Российской Федераци по патентам и товарным знака 1(71) Государственный научно-исследовательский институт по керамзиту(73) Емельянов Анатолий Николаевич (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЗАПОЛНИТЕЛЯ (57) Использование: при обжиге гранул заполнителей во вращающейся печи. Сущность изобретения: одства заполнителя подачу сырска во вращающуюся печь осуеменно при соотношении (1,5 - му, Характеристика заполнителя сть 026-029 г/см коэффициэажущейся плотности 5,8 - 6,7, коции по прочности по сжатие 6,8 -Изобретение относится к производствустролгелъных материалов и может быть использовано при изготовлении заполнителс для легких бетонов, например,херам; лового, шунгиэитового гравия и т.д. 5Известен способ изготовления керамэита путе.л обжига глинистых гранул во вра 1 цадеейся печи с одновременной подачейэолы с:.;одержанием угля 10 - 24 при массыды соотношении золы и гранул 1:(2,5- 104,9),При данном способе изготовления керамэита соотношение золы и гранул по объему составляет 1:2,2 - 4,4), а зто значит, чтопримерно 85-907, гранул находится в слое 15золы, остальная часть - в среде дымовыхазов. Таким образом, создается "двухслойное" поступательное движение материального потока, Причем разность скоростейэнг ительна, так как эола имеет малые значения поверхностных сил внутреннего взаимодействия, в частности уголестественного откоса составляет 10-15 О,Это приводит к неустойчивости гидродинаг 1 п еского движения слоя материального 25нотока 1 во вращающейся печи, порождаяоб 1 з-.тщй поток, который существенно уве.лич, веется иэ-за значительной разностинасыпной плотности гранул и золы. Необходьк 1 о отметить, что эта разность также неустойчива - она изменяется от+(200-250) до-(300-350) кг. В данном случае обратный поток образуется не только в поверхностномслое "гранулы -дымовые газы", но и "грану-,лы в слое эолы - гранулы". В результате 35обратный поилок вызывает неоднородностькачественных показателей керамзита и ихснижение (по насыпной плотности и прочности) вследствие неравномерного движения Гранул и неравномерног 6 подвода 40тепла к ним, В конечном итоге ухудшаетсяуправляемость процессом обжига и снижается производительность печи.При температуре примерно 80 ООС в материальном слое, состоящем из гранул и 45золы с содержанием 10-24 угля, начинается процесс горения последнего, которыйво вращающейся печи неуправляем, и приводящий не только к спеканию золы, но и ееплавлению, что недопустимо в производстве гранулированных пористых заполните- флей, Неуправляемость процесса усилена итем, что в золе содержание угля непостоянно (10-24 0,), В итоге это приводит к ухудшению условий вспучивания, что также 55негагивно отразится на качестве готовогопоодукта и производительности печи.Золы ТЭЦ относятся к сильно пылящимматериалам, При подаче эолы вместе с гра, нями унес золы отсутствует только до того момента, пока эола влажная, Но так как она легко и быстро высыхает, та при 100 С, т.е. практически в самом начале печи ее значительная часть будет уноситься в систему пылеочистки вращающейся печи, что потребует существенного увеличения пропускной способности системы пылеочистки и неоправданных производственных затрат. На действующих заводах, цехах указанное обстоятельство приводит к значительному ухудшению экологической обстановки окружающей среды.Как правило, золы ТЭЦ в отвалах содержат до 30 шлаков в виде мелкого и крупного щебня. Зерна мелкого и крупного щебня, попадая совместно с золой и грану- лами во вращающуюся печь, при температуре примерно 850 С начинают размягчаться, вызывая слипание с частицами золы и обжигаемыми гранулами, стимулируют спекообразование и утяжеляют керамзитовый гравий и песок,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ производства легких заполнителей путем обжига гранулированного материала во вращающейся печи прямоточного действия и подачи в зону интенсивного нагрева кварцевого песка с размером частиц 0,5-1 мм непрерывно в количестве 0,20 - 0,25 мас,ч. от массы гранул.Данный способ предусматривает использование кварцевого песка в количестве 0,20-0,25 мас.ч. от веса гранул или 0,13 - 0,16 об.ч. от их объема, Это приводит к тому, что примерно только одна треть обьема материального потока гранул находится в слое кварцевого песка, дйе трети - в обычной, традиционной среде дымовых газов, создавая "двухслойное" поступательное движение потока. В силу того, что мелкозернистые материалы имеют меньшую скорость поступательного движения в материальном потоке, существенно изменяется поле скоростей движения гранул - верхний слой имеет большую скорость, В слое песка скорость движения гранул с песком меньше, чем в обычной, традиционной среде, Пересыпание гранул с песком не может охватить весь объем слоя, так как песка недоста-. точно. Существенная часть объема(примерно две трети) материального потока обжигается по традиционной, широко практикуемой схеме обжига. В силу нарушения поля скоростей движения гранул в печи создается неустойчивая гидродинамическэя обстановка, которая приводит к образованию обратного потока, В результате осуществляется неравномерный подвод гепла к грзцлам находящимся в слое пг;.з и и .щ 1 гранд без2004512 Нигозерского месторождения, Увеличение доли гранул в соотношениив смеси песка и гранул более 1:2 приводит кХимический состав исходных материа- "двухслойному" движению материального лов приведен табл,1. потока и к образованию обратного потокаГранулы из глины Смышляевского мес гранул, а уменьшение доли гранул в соотноторождения получают по традиционной шении в смеси песка и гранул менее 1;1,5 пластической технологии, Подготовленные приводит к утрате экономической целесообгранулы или отсевы от дробления шунгито- разности использования данного способа. содержащей породы дозируют на ленту По реализации способа получаемый митранспортера, подающего их во вращающу неральный обжиговый песок (кварцевый, юся печь. На эту же ленту транспортера полевошпатовый и т,д.) является экологичедозируют песок в соотношении песокура- ски чистым мелким заполнителем. бетона, нулы 1:(1,5-2), Термообработку гранул с пе- так как в процессе прохождения через печь ком осуществля ют при температуре, все вредные включения подверглись те,"ми оптимальной для вспучивания гранул, По- ческому разложению,песка, что приводит к снижению показателей свойств и их неоднородности по насып- .ной плотности и прочности готового продукта, и который, в свою очередь, снижает управляемость процессом обжига и про изводительность печи.Кроме того, данный способ предусматривает возврат кварцевого песка в технологический процесс после завершения обжига, Однако в процессе обжига гранул всегда образуется какое-то количество (в зависимости от свойств сырья) мелкой фракции (0-5 мм), которая остается в кварцевом песке. При повторном использовании квар. цевого песка с мелкими фракциями керам зита, имеющими значительно меньшую температуру плавления, чем при первоначальном обжиге, последние, оплавляясь, приводят к образованию спеков непосредственно в кварцевом песке, а затем и гра нул. Образование спеков усиливает неустойчивость гидродинамического движения. материального потока во вращающейся печи, в большей степени увеличивая неоднородность заполнителей по насыпной 25 плотности и прочности. Поэтомудля повторного использования кварцевого песка необходимо выделять из него образовавшиеся мелкие фракции керамзита, что связано с дополнительными затратами, удорожающи- З 0 ми стоимость заполнителей.Цель изобретения - повышение качества и однородности заполнителей по плотности и прочности.ФЦель достигается тем, что во вращаю- З 5 щуюся печь одновременно подают сырцовые гранулы и минеральный песок при соотношении (1,5-2):1 по обьему.П р и м е р. В качестве минерального песка используют Волжский речной кварце . вый песок и кварцполевошпатовый песок Мончегорского месторождения, а в качестве сырья для получения гранулированного материала - глину Смышляевского месторождения и шунгитосодержащую породу 45 сле обжига и выхода иэ вращающейся печи смесь обжигового песка и вспученных гранул (керамвита, шунгиэита) охлаждают в барабанном холодильнике, Результаты испытаний керамзита и шунгизита и обжигового песка представлены в твбл,2,Одновременная подача песка и гранул в соотношении 1:1,5 - 2) по объему обеспечивает равномерное движение гранул от начала до конца печи, т.е. по всей ее длине со скоростью, равной скорости движения песка.Равномерное движение материального потока полностью исключает образование обратного потока и позволяет обеспечить необходимый и достаточный подвод теплоты к каждой грануле материального потока, что дает возможность полностью извлечь ресурсы сырья по вспучиваемости, т,е, добиться минимально возможной насыпной плотности пористого заполнителя из данного сырья и повысить его прочность, Равномерное движение потока существенно улучшает управляемость процесса, обеспечивает высокую надежность работы системам автоматического управления.Химически инертные, невспучивающиеся пески при нагревании не вступают в химические реакции, в том числе и в образование жидкой фазы, поэтому в материальном потоке отсутствуют процессы спекообразования и тем более плавления, что обеспечивает стабильность гидродинамического режима в печи и повышает надежность всего технологического процесса.Материальный поток из гранул и песка имеет повышенную упругость и вязкость, что обеспечивает лучшее сохранение газовых продуктов химических реакций в самих гранулах, поэтому достигается более полное вспучивание, Разность во вспучиваемости мелких и крупных гранул сущестг.анно снижается, увеличивается их однородность по плотности и прочности,,о ч СОО ффьсчФфсСф сч о .сов СТО о . ФЯФ ДРОФ о Фс Ф о О о с сч осч ф й сй ОЭ С 0 СЪ.Х Ю О1 1ощ хфО соО ОосБ х фаО.Б Э Х;эс Г-фХ Хэфас схоГ с 2 ХоО Щ а в с Ф 1- о С: Я з Щ с з о ф с БХХфарфБ е р хО БООхщоао О со рЬБ ОФ ф2004512 Ф- осщ с Ф фф х с .й О О О Щ Х Бффас Бс; 5.д БХО ааБофз софБфащ с2004512 Формула изобретения Составитель,С. Белобокова Техред М.Моргентал КорректорА.Козориз Редактор В,Трубченко ТиражПодписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4(5 Заказ 3376 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЗАПОЛНИТЕЛЯ путем обжига сырцовых гранул во вращающейся печи и подачи в нее мине рального песка, отличающийся тем. что, с целью повышения качества и однородности заполнителя по плотности и прочности, подачу сырцовых гранул и песка во вращающуюся печь осуществляют одновременно при соотношении (1.5 - 2); 1 по объему,