Способ производства искусственного пористого заполнителя

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, может быть использовано при производстве искусственных пористых заполнителей на основе зол ТЭС и позволяет упростить процесс и снизить энергозатраты на изготовление. Способ включает формование сырцовых гранул из шихты с добавкой в качестве газообразующего компонента 3,0-5,0 мас. % непрокаленных отсевов засыпки печей обжига или возвратной шихты графитации электродного производства их сушку и прокаливание до содержания свободного углерода 2,0-3,0 мас. % с последующим обжигом. 2 табл.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при производстве искусственных пористых заполнителей на основе зол ТЭС.

Известен способ производства легкого заполнителя, включающий приготовление шихты из измельченных после предварительной термообработке гранул золы, повторное гранулирование и обжиг [1].

Недостатком способа является многостадийность и высокая энергоемкость. Наиболее близким является способ производства искусственного пористого заполнителя, включающий приготовление шихты с добавкой газообразующего компонента в виде прокаленных гранул в окислительной среде до содержания углерода не более 5 мас.% и измельченных до крупности не более 0,07 мм отсевов засыпки печей обжига или возвратной шихты графитации в количестве 0,3 - 2,0 мас. %, формирование гранул, их сушку, термообработку при 900oC и обжиг, принятый за прототип [2].

Недостатком способа является многостадийность и высокая энергоемкость, связанная с прокаливанием отсевов.

Задачами, на решение которой направлено изобретение, являются упрощение процесса и снижение энергоемкости на изготовление.

Задача достигается за счет того, что предлагаемый способ включает приготовление шихты на основе зол ТЭС с добавкой в качестве газообразующего компонента измельченных отсевов засыпки печей обжига или возвратной шихты графитации, формирование гранул, их прокаливание и обжиг.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что в состав шихты вводят 3,0 - 5,0 мас.% непрокаленных отсевов засыпки печей обжига или возвратной шихты графитации и прокаливание гранул перед обжигом производят до содержания в них свободного углерода 2 oC 3 мас.%.

Введение в состав шихты прокаленных отсевов целесообразно при производстве пористого заполнителя, сырцовые гранулы которого не подвергаются термообработке перед обжигом, например, при производстве керамзита. При производстве заполнителя из зол ТЭС прокаливание отсевов нецелесообразно по следующим причинам.

Золы ТЭС содержат частицы несгоревшего угля, которые при обжиге гранул выгорают, создают крупнопористую структуру зерен и являются причиной низкой прочности заполнителя. Поскольку обжиг производится при быстром подъеме температуры, то образующиеся при выгорании частиц угля газы сохраняются в грануле до температуры вспучивания. Как показывают расчеты, объема газов, образующихся при выгорании микрочастицы угля, достаточно для образования макропоры. Для исключения отрицательного влияния несгоревшего угля, сырцовые гранулы перед обжигом необходимо прокаливать с целью выжигания свободного углерода. В этом случае процессы прокаливания отсевов засыпки печей обжига или возвратной шихты гравитации и золы ТЭС целесообразно совместить и производить их на гранулах, отформованных из смеси компонентов, отформованных из смеси компонентов, без предварительного прокаливания.

Данная отличительная особенность позволяет упростить процесс и снизить энергозатраты на изготовление заполнителя.

Способ осуществляют следующим образом.

Отсевы засыпки печей обжига или возвратной шихты графитации содержат 64 - 86 мас. % свободного углерода и 6 - 13 мас.% карбида кремния. В процессе подготовки производятся измельчение отсевов до крупности 0,07 мм, дозирование компонентов и тщательное перемешивание. После формования сырцовые гранулы по необходимости направляются на сушку, подвергаются прокаливанию в кольцевой или тоннельной печах при 700 - 1000oC до содержания в них свободного углерода 2 - 3 мас.% и затем проходят обжиг. Обжиг гранул на основе золы от сжигания бурых Челябинских углей производится во вращающейся печи при 1240 - 1290oC.

При обжиге происходит разложение карбида кремния силикатной частью расплава с образованием газов, вспучивающих гранулы. В связи с тем, что газообразование происходит на молекулярном уровне, зерна заполнителя имеют однородную мелкопористую структуру и соответствено высокие показатели качества.

Оптимальный состав шихты содержит 3,0 - 5,0 мас.% отсевов засыпки печей обжига или возвратной шихты графитации. При меньшем содержании отсевов повышается объемная масса зерен заполнителя, при содержании отсевов больше 5% увеличивается температура обжига.

Оптимальной содержание остаточного свободного углерода в гранулах после прокаливания находится на уровне 2 - 3 мас.%. Прокаливание до меньшего содержания углерода увеличивает энергозатраты, при большем содержании снижается прочность зерен заполнителя.

Пример. В качестве газообразующего компонента используют отсевы возвратной шихты графитации Челябинского электродного завода, имеющие состав, мас. %: Свободный углерод - 72 Зола - 16 Карбид кремния - 12 Отсевы разламывают до крупности 0,07 мм.

В качестве основного компонента шихты используют золу уноса ТЭЦ Челябинского меткомбината, в качестве связующего используют бурую глину Малышевского месторождения.

Компоненты шихты дозируют в следующем соотношении, мас.%: Зола уноса - 86 Глина - 10 Газообразователь - 4 После перемешивания компонентов шихту увлажняют до влажности 20% и подвергают гранулированию. Сырцовые гранулы подвергают сушке и прокаливают при 900oC до содержания свободного углерода 3 мас.%. Обжиг производят при 1280oC в течение 10 мин.

Показатели качества полученного заполнителя приведены в табл. 1.

Для определения влияния остаточного, после прокаливания гранул, свободного углерода в гранулах проведены дополнительные опыты, результаты которых приведены в табл. 2.

Как следует из полученных результатов, при содержании в шихте 3,0 - 5,0 мас. % непрокаленных отсевов засыпки печей обжига или возвратной шихты графитации и прокаливания гранул до содержания в них свободного углерода 2,0 - 3,0 мас.% полученный материал по своим материалам показателям качества превосходит требования, предъявляемого ГОСТ 9757-90 к керамзиту.

Таким образом, получение пористых заполнителей по предлагаемому способу по сравнению с прототипом позволяет упростить процесс и существенно снизить энергозатраты на его изготовление.

Формула изобретения

Способ производства искусственного пористого заполнителя на основе зол ТЭС, включающий приготовление шихты с добавкой в качестве газообразующего компонента измельченных отсевов засыпки печей обжига или возвратной шихты графитации электродного производства, формование гранул, прокаливание и обжиг, отличающийся тем, что в состав шихты вводят 3,0 - 5,0 мас.% непрокаленных отсевов засыпки печей обжига или возвратной шихты графитации, а прокаливание гранул производят до содержания в них свободного углерода 2,0 - 3,0 мас.%.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу изготовления пористого керамического гранулята, преимущественно с крупностью пор менее 1 мм
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при производстве керамзита из глинистого сырья с покрытием гранул огнеупорной оболочкой из отходов производства

Изобретение относится к производству искусственных пористых заполнителей, применяемых в качестве огнеупорных засыпок и компонентов огнеупорных легких бетонов и теплоизоляционных изделий, работающих при температуре выше 1000оС в различных отраслях промышленности

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для

Изобретение относится к составам для изготовления теплоизоляционных материалов и может быть использовано при строительстве гражданских зданий для теплоизоляции стеновых панелей

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к составам горячих песчанистых асфальтобетонов, используемых для устройства верхних слоев дорожных и тротуарных покрытий

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к полимерным композитам на основе термореактивных смол, которые используются в элементах конструкций, работающих в условиях агрессивных сред динамических нагрузок и знакопеременных температур и которые обладают повышенными эксплуатационными свойствами

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении облицовочных плиток, плит для полов, а также корпусов режущих инструментов

Изобретение относится к строительным растворам, применяемым для штукатурных работ как в промышленном, так и гражданском строительстве, а также ремонтных работах зданий и сооружений

Изобретение относится к способам получения неостеклованных алюмосиликатных легких песков и может найти применение в промышленности строительных материалов в качестве добавки (взамен керамзитового или аглопоритового песка) в составе формовочных мас при изготовлении конструкционно-теплоизоляционных бетонов, а так же в качестве отощающей добавки в производстве пористой грубой керамики (кирпича, дренажных труб и др.)

Изобретение относится к производству строительных изделий на основе магнезиально-гипсового вяжущего, в частности, к получению строительных изделий на основе отхода производства монохромата натрия - отбросных шламов хроматного производства и может быть использовано на предприятиях, производящих строительные материалы или на заводах хромовой отрасли

Изобретение относится к технологии строительных материалов, в частности к производству заполнителей для бетона

Изобретение относится к производству асфальтобетонных смесей для дорожных и гидротехнических покрытий, а также для устройства стяжек полов в промышленных зданиях и складских помещениях, плоской кровли

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, может быть использовано при производстве искусственных пористых заполнителей на основе зол ТЭС и позволяет упростить процесс и снизить энергозатраты на изготовление

Наверх