Спосіб підготовки шихти і виготовлення грануляту для виробництва піноскла і пеностеклокерамики

 

Винахід відноситься до способу підготовки шихти і виготовлення грануляту для виробництва піноскла і пеностеклокристаллических матеріалів теплоізоляційного призначення.

Рівень техніки

Важливими етапами виробництва виробів з гранульованого піноскла і пеностеклокерамики є підготовка вживаних сировинних матеріалів та приготування шихти. Високі вимоги, пропоновані до шихті, такі як однорідність хімічного складу, відсутність розшарування, пилу та випаровування компонентів на всіх етапах транспортування, сушіння, термічної обробки часто роблять процес її підготовки визначальним при виготовленні виробів високої якості.

Відомий спосіб підготовки шихти для виробництва скла, що включає подрібнення компонентів, просіювання, зважування, транспортування, перемішування та гранулювання («Хімічна технологія скла і ситалів», під ред. Н.М. Павлушкина, М., Стройиздат, 1983, с. 89, 94-100). Однак описаний спосіб підготовки шихти є складним багатостадійним і у випадку використання тонкодисперсних сировинних матеріалів (каолін, доломіт, діатоміт, сода) викликає певні труднощі. Так, наприклад, кальцинована сода слеживает�кодисперсная сода погано змішується з іншими компонентами шихти і схильна до розпорошення.

Найбільш близьким до винаходу є спосіб підготовки шихти для виробництва скла (UA 2246453, C03B 1/02, опубл. 20.02.2005), полягає в подрібненні, просіюванні, зважуванні, перемішуванні і гранулювання, а також у попередньому отриманні концентрату із суміші соди і каоліну. Недоліком винаходу є многостадийность способу, при якій на окремій технологічній лінії отримують гранули з суміші соди і каоліну з вологістю 4,5-6,5%. Зберігання матеріалу з такою вологістю у видатковому бункері призводить до його грудкування, сводообразованию і зниження точності дозування. Крім того, для приготування шихти такого складу потрібно додаткове устаткування, що знижує ефективність процесу і збільшує час приготування шихти. Зростає і собівартість виробництва, пов'язана з сушкою вихідних матеріалів і варінням скла. Сушка є найважливішим етапом підготовки сировинних матеріалів для підготовки шихти. Технологія підготовки шихти вимагає тонкого помелу сировини, але подрібнення і просіювання його можливо при вологості сировини не більше 1-2%. Тому техніка подрібнення сировини тісно пов'язана з його сушкою. Якщо сировина має вологість більше 20%, використовують роздільну �166). Але такі матеріали як діатоміт, опока, трепел, мають нанопористую структуру в промислових умовах, висушити до вологості 1-2% практично неможливо, так як це зажадає величезних витрат електроенергії і часу. Крім того, ці висушені матеріали мають малу насипну густину і при подрібненні, просіюванні і зважуванні сильно порошать. Легка пил важко осідає в пилеуловителях і довгий час може перебувати в повітрі виробничого приміщення у зваженому стані, погіршуючи умови праці працюючих. З цих причин процес підготовки тонкодисперсної шихти з діатоміту, опоки, трепелу сильно утруднений. Для економії енерговитрат у процесі підготовки шихти, поліпшення умов праці та охорони навколишнього середовища необхідно виключити процес сушіння технологічної лінії підготовки шихти. Напрошується необхідність роботи з зволоженими опал-кристобалитовими породами (діатоміт, опока, трепел), тобто з матеріалами кар'єрної вологості.

Виходячи з цього, завданням винаходу є розширення сировинної бази кремнеземутримуючі сировини, оптимізація процесу виробництва піноскла і пеностеклокерамики, шляхом виключення процесу сушіння на первинному етапі опрацювання�шихти, виключення процесу сушіння вихідних сировинних матеріалів і зниження запиленості виробничого приміщення.

Сутність винаходу.

Таким чином, завдання винаходу вирішується способом підготовки шихти і виготовлення грануляту для виробництва піноскла і пеностеклокерамики, що включає етапи дозування компонентів шихти з бункерів, змішування, транспортування і гранулювання. При цьому етапи змішування і гранулювання проводять на встановлених послідовно першій установці типу «Каскад» і другий установці типу «Каскад». Причому кожна з першої установки і другої установки типу «Каскад» містить привід, шнек і корпус, в корпусі кожної установки типу «Каскад» є решітки з отворами, ножі, решітка з пазами і ніж камнеотделителя, ножі приводяться в обертання приводним валом. При цьому в першу установку типу «Каскад» із бункера дозувального завантажується кремнеземсодержащее сировину кар'єрної вологості 15-50% і діаметром шматків 80-90 мм. Після першої установки типу «Каскад» отримана маса кремнеземутримуючі сировини проміжного помелу з розміром частинок 0,5-1 мм за допомогою стрічкового транспортера, подається до бункера другої установки типу «Каскад», уявляю�а піноскла. Одночасно у другу установку типу «Каскад» з бункера також проводиться дозування магнийсодержащего сировини з розміром фракцій 0,1-0,63 мм, у відношенні 1:4 по масі до кремнеземсодержащему сировини, і виробляється введення різних добавок.

Причому в якості кремнеземутримуючі сировини використовується трепел, діатоміт, опока, як магнийсодержащего сировини використовується сухий доломітовий порошок вологістю 0,5-1%, а в якості добавок використовується кальцинована сода.

Використання заявленого способу підготовки шихти дозволяє підвищити однорідність і хімічну активність шихти, розширити сировинну базу кремнеземутримуючі сировини, використовуючи всі види більш дешевих опал-кристобалитових порід, таких як діатоміт, опока, трепел. Крім того, подрібнення сировини проводиться способом, який не вимагає попередньої сушки сировини, так як в технологічний процес вводиться сировину у вологому стані (діатоміт, опока, трепел з кар'єрних вологістю 15-50%), що дозволяє знизити енерговитрати процесу виробництва і скоротити час підготовки шихти.

Розкриття винаходу

Підвищення однорідності і хімічної активності шихти досягається тим, що в способі підготовки ш дозування, транспортування, перемішування та гранулювання, всі операції здійснюються в двох послідовно встановлених і з'єднаних в одну технологічну лінію установок «Каскад», які розроблені і випускаються Інститутом Нових Технологій і Автоматизації промисловості будівельних матеріалів (ТОВ «ІНТА - БУД», р. Омськ).

Принцип роботи установки заснований на двох відомих впливах на масу - зрізання стружки з однієї решітки та продавлювання через іншу решітку з отворами. Сумарний ефект досягається двома факторами:

- перший - обидві дії здійснюються одним ножем, який до того ж за рахунок певного нахилу лобової межі передає масу від однієї решітки до іншого;

- другий - на валу установки послідовно встановлюється до шести пар робочих органів (ніж - решітка), що дозволяє здійснити багаторазове вплив на сировину за один прохід.

Використання однієї установки не дозволяє ввести технологічні добавки, запустити твердофазні реакції і здійснити гранулювання.

Установка «Каскад» складається з приводу, бункера, шнека і корпусу. В корпусі встановлені решітки з отворами, ножі, решітка з пазами і ніж камнеотделителя. Ножі пр�рной вологості 15-50% і діаметром шматків 80-90 мм. Маса шнеком переміщується до решітці з пазами і продавлюється через отвори в першу зону змішування і подається до наступної решітці, де протирається і продавлюється через неї і так далі, поки не пройде всі зони зрізання - перетирання. Кількість ножів і решіток по шість штук забезпечує дванадцять переробних впливів на сировину і шість перемішують. Конструкція ножів забезпечує їх самозатачивание в процесі роботи, а знос ножів і решіток по товщині компенсується періодичним осьовим поджатием (UA 2297324, B28C 1/14, опубл. 20.04.2007). На виході маса ущільнюється, продавлюється через отвори решітки і виходить у вигляді гранул циліндричної форми. Гранули мають достатню міцність для подальшої участі в технологічному процесі. Висока ступінь гомогенізації при змішуванні компонентів з різними порошковими або гранульованими добавками досягається послідовним багатоступеневим подрібненням і перемішуванням.

Новизна пропозиції полягає в тому, що установки серії «Каскад» спочатку призначалися для переробки глин (Установка «Каскад» для цегляної промисловості, Будівельні матеріали, 2005, №2, с. 18-19), тобто пластичних матеріалів. У цьому з�ле Мооса від 2 (трепел) до 6 (опока), тому для спеціалістів застосування такого обладнання в технології підготовки шихти не було явним.

Іншою перевагою запропонованого способу підготовки шихти є розміщення в одній технологічній лінії двох установок серії «Каскад». Спочатку встановлюється змішувач, в якому дробиться, подрібнюється, перемішується і усереднюється по вологості кремнеземсодержащее (діатоміт, опока, трепел) сировину. Потім подрібнена до фракції 0,5-1 мм опал-кристобалитовая порода по стрічковому транспортеру подається в іншу установку серії «Каскад» - (змішувач-гранулятор).

Перевагою запропонованого способу є також подальше перемішування в змішувачі-грануляторе подрібненого до фракції 0,5-1 мм кремнеземутримуючі сировини, в якості якого використовуються діатоміт, опока, трепел кар'єрної вологості, рівній 15-50%, і магнийсодержащего сировини, у вигляді сухого доломітового порошку вологістю 0,5-1% з розміром фракцій 0,1-0,63 мм в співвідношенні 4:1 по масі.

Наявність у складі суміші опал-кристобалитовой породи, що має нанопористую структуру, насичене вологою, дозволяє істотно прискорити процеси теплопередачі тепла всередину частинок, наприклад трепелу, (тепло утворюється в результар>

При цьому трепел частково втрачає вологу. Додавання сухого доломітового порошку також сприяє зниженню загальної вологості суміші на 5-10%. Одночасно в змішувач-гранулятор вводяться різні добавки. У нашому випадку - кальцинована сода.

Висока ступінь гомогенізації при змішуванні компонентів з різними порошковими або гранульованими добавками досягається послідовним багатоступеневим подрібненням і перемішуванням. На виході суміш ущільнюється і продавлюється через решітку з певними отворами, утворюючи швидкотверднучі гранули циліндричної форми. Результати промислових випробувань показали, що при вспіненні процеси силікат - і стеклообразования протікають з більшою швидкістю внаслідок досягнення тісного контакту тугоплавких компонентів шихти (доломіту і трепелу) і легкоплавкого (соди).

Істотною перевагою запропонованого способу підготовки шихти є й те, що сировина (діатоміт, опока, трепел) має вологість 15-50%. Використання сировини з такою вологістю обумовлено тим, що при 15-50% вологості вся волога практично знаходиться всередині пір і матеріал зберігає добру і стабільну сипучість.

Одночасно це позвпроисходит всередині частинок опал-кристобалитових порід, що покращує процес змішування компонентів шихти і мінімізує грудкуванню, т. к. зволоження шихти безпосередньо водою не проводиться.

Експериментальні дослідження кінцевого продукту - сировинної шихти показали, що при даному способі підготовки шихта не порошить при обробці, не комкується, не налипає на поверхні обладнання, а отримані гранули володіють більш високою однорідністю і хімічною активністю.

Перевагою способу є і те, що після перемішування шихти на двох «Каскаді», встановлених послідовно, відразу можна отримувати гранули потрібного діаметру.

Наявність внутрішньої вологи в частинках опал-кристобалитових порід призводить до того, що вже при температурі 50°C під час гідратації аморфного кремнезему утворюються золі і гелі кремнієвих кислот. При температурі 200°C починається часткове силикатообразование, а при 750°C - освіта евтектик, поява рідкої фази і освіта складних силікатів.

При отриманні гранул частина вологи, зосередженої всередині пір частинок, наприклад трепелу, а також золі і гелі, що утворилися в результаті гідратації кремнезему, видавлюються на поверхню частинок і міцно пов'язують між собою частинки компактируем 15% і розміром шматків 80 мм завантажується в першу установку безперервної дії «Каскад», входить у технологічну лінію, в якій трепел подрібнюється до 1 мм. Потім подрібнений трепел завантажується в другу встановлення технологічної лінії: змішувач-гранулятор, куди подається доломіт та інші компоненти. Суміш в грануляторе піддається інтенсивному двенадцатикратному перелопачиванию і продавлюється через сітку з розміром отворів 0,5 мм Отримані гранули мають міцність 12 кг/см2, вологість 5%, розмір до 0,5 мм (див. таблицю).

Приклад 2.

Трепел з кар'єрних вологістю 50% і розміром шматків 80 мм завантажується в першу змішувальну установку безперервної дії «Каскад», що входить у технологічну лінію, в якій трепел подрібнюється до 1 мм. Потім подрібнений трепел завантажується в другу встановлення технологічної лінії - змішувач-гранулятор, куди подається доломіт та інші компоненти. Оскільки трепел з такою вологістю при дробленні, хоча і зберігає сипучість, все одно частково схильний до грудкування і налипання на стінки устаткування, перемішування його з сухим доломітом в співвідношенні 1:4 по масі підвищує сипучість суміші, так як доломіт володіє меншими комкующими властивостями.

Суміш в грануляторе піддається інтенсивному двенадцатикратному �2, вологість 8%, розмір до 0,5 мм (див. таблицю).

В результаті переробки маси по запропонованому способу міцність гранул збільшилася порівняно з прототипом в 1,5-2,0 рази.

1. Спосіб підготовки шихти і виготовлення грануляту для виробництва піноскла і пеностеклокерамики, що включає етапи дозування компонентів шихти з бункерів, змішування, транспортування та гранулювання, відрізняється тим, що етапи змішування і гранулювання проводять на встановлених послідовно першій установці типу «Каскад» і другий установці типу «Каскад», причому кожна з першої установки і другої установки типу «Каскад» містить привід, шнек і корпус, в корпусі кожної установки типу «Каскад» є решітки з отворами, ножі, решітка з пазами і ніж камнеотделителя, ножі приводяться в обертання приводним валом, при цьому в першу установку з бункера дозувального завантажується кремнеземсодержащее сировину кар'єрної вологості 15-50% і діаметром шматків 80-90 мм, після першої установки типу «Каскад» отримана маса кремнеземутримуючі сировини проміжного помелу з розміром частинок 0,5-1 мм, за допомогою стрічкового транспортера подається до бункера другої установки типу «До�ята для виробництва піноскла, одночасно у другу установку типу «Каскад» з бункера також проводиться дозування магнийсодержащего сировини з розміром фракцій 0,1-0,63 мм, у відношенні 1:4 по масі до кремнеземсодержащему сировини, і виробляється введення різних добавок.

2. Спосіб підготовки шихти за п. 1, який відрізняється тим, що в якості кремнеземутримуючі сировини використовується трепел, діатоміт, опока.

3. Спосіб підготовки шихти за п. 1, який відрізняється тим, що в якості магнийсодержащего сировини використовується сухий доломітовий порошок вологістю 0,5-1%.

4. Спосіб підготовки шихти за п. 1, який відрізняється тим, що в якості добавок використовується кальцинована сода.



 

Схожі патенти:

Спосіб приготування скляної шихти для варіння теплопоглинальне скла бронзового кольору

Винахід відноситься до способів приготування шихти для варіння теплопоглинальне скла бронзового кольору. Технічний результат винаходу полягає в скороченні випаровування дорогого селену при транспортуванні шихти і варінні скла. Шихту отримують шляхом дозування і перемішування основних стеклообразующих матеріалів, що складаються з 52-64% кварцового піску, доломіту, крейди, кальцинованої соди, польового шпату, сульфату натрію і добавок (натрієва селітра, хлорид натрію, селен, оксид кобальту і залізовмісний компонент). В якості додаткового заліза і кремнеземутримуючі матеріалу використовують 0,5-7% діатоміту вологістю 5-10% і вмістом заліза 2-5%, а в якості селеносодержащего компоненту застосовують 3,22-11,49%-ний водний розчин селенита натрію у кількості 0,04-0,5% від маси готується порції шихти. Розчин селенита попередньо перемішують з діятимуть і кварцовим піском, а потім подають інші компоненти і виробляють загальне перемішування і зволоження шихти. 3 пр., 1 іл.

Спосіб підготовки шихти для виготовлення стеклогранулята для піноскла

Винахід відноситься до способів підготовки шихти для виготовлення стеклогранулята для піноскла

Спосіб приготування скляної шихти

Винахід відноситься до скляної промисловості і може бути використане у виробництві тарного, будівельного та інших видів скла

Спосіб підготовки скляної шихти

Винахід відноситься до скляної промисловості і може бути використане у виробництві тарного, архітектурно-будівельного та інших типів стекол

Спосіб приготування шихти для виробництва мінерального волокна

Винахід відноситься до виробництва мінеральних волокон
Винахід відноситься до технології одержання базальтових матеріалів з заданими споживчими властивостями

Спосіб одержання мінерального розплаву

Винахід відноситься до виробництва мінерального волокна і пов'язане з рециркуляцією відходів мінерального волокна (MB) встановлення для виробництва MB, використовуваного в якості тепло - і звукоізоляції в будівельній індустрії
Винахід відноситься до технології одержання базальтових матеріалів з заданими властивостями
Up!