Способ получения невзрывного разрушающего средства агломерационным обжигом


 


Владельцы патента RU 2567254:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (RU)

Изобретение относится к технологиям получения невзрывных разрушающих средств (НРС) на основе известняка, которые применяются для разработки природного камня и щадящего разрушения строительных конструкций и объектов, выводимых из эксплуатации. Невзрывное разрушающее средство получают агломерационным обжигом известняка, который размалывают, перемешивают с измельченным твердым топливом, гранулируют и обжигают в агломерационной установке. Полученный продукт обжига измельчают до определенного размера частиц и перемешивают в заданной пропорции с цементом. В известняк перед его помолом вводят гипсовый камень в количестве 1-3% от массы известняка, а в качестве твердого топлива используют сернистый нефтяной кокс с содержанием серы до 9%. Техническим результатом изобретения является существенное ускорение процесса расширения НРС, полученного агломерационным обжигом известняка. 1 табл.

 

Изобретение относится к технологиям получения невзрывных разрушающих средств (НРС) на основе известняка, которые применяются для разработки природного камня, щадящего разрушения строительных конструкций и объектов, выводимых из эксплуатации.

Известен способ получения НРС Белгородского государственного технического университета, включающей совместное измельчение 93-95% карбонатной породы и 5-7% щелочной добавки - Na2CO3, в виде технической соды и последующий обжиг во вращающейся печи (Лугинина И.Г., Шереметьев Ю.Г., Удалов В.В. Опыт применения экологически чистого невзрывного разрушающего вещества на основе негашеной извести // Цемент и его применение, 1995, №3-4, с.36-38) [1]. Недостатком данного состава следует считать его ориентированность на обжиг вращающейся печи. Известно, что современные вращающиеся печи в среднем производят не менее 100 т клинкера в час и имеют узкий, весьма жесткий интервал технологических параметров, настроенных на производство продукта определенного состава. Указанное исключает возможность производства НРС на предприятиях, производящих портландцемент. В то же время малые вращающиеся печи весьма затратны в эксплуатации, что делает их использование неперспективным, а НРС, вследствие своей повышенной гигроскопичности и связанной с этим потери активности, относится к продукции с весьма кратким интервалом сохранности. Последнее исключает целесообразность создания обширных запасов НРС и диктует необходимость применения для получения НРС мини-производств, среди которых агломерационный обжиг является весьма эффективным.

Известен способ получения НРС агломерационным обжигом, включающий измельчение известняка до порошкообразного состояния, который затем перемешивается с дисперсным твердым топливом. Полученную смесь гранулируют и обжигают, а продукт обжига измельчают до определенного зернового состава и разбавляют 10-30% клинкерного вяжущего (патент Уральского государственного технического университета №2251619 от 16.12.2003. Способ получения невзрывного разрушающего средства) [2].

Недостатком данного способа является замедленное, более 48 часов, проявление эффекта расширения НРС, тогда как в требованиях к техническим свойствам НРС указывается, что необходимый уровень расширения должен достигаться не позднее 24 часов с момента заливки НРС в скважину. Указанный недостаток существенно понижает конкурентные возможности НРС, полученного агломерационным обжигом.

Технической задачей изобретения является ускорение расширения до 90-100% от потенциального уровня к 24 часам от момента заливки НРС в скважину, т.е. до характеристики, соответствующей нормативам фирм, производящих НРС.

Поставленная задача решается тем, что в составе НРС, получаемого агломерационным обжигом карбонатной породы, которую размалывают, перемешивают с измельченным твердым топливом, гранулируют и обжигают в агломерационной установке, после чего продукт обжига размалывают до определенного размера частиц и перемешивают в заданной пропорции с цементом, перед помолом известняка в его состав вводят гипсовый камень в количестве 1-3% от массы известняка, а в качестве твердого топлива используют сернистый нефтекокс с содержанием серы до 9%.

Заявляемый способ испытывали с использованием известняка, в который вводили 1-3% гипсового камня и размалывали. В полученную минеральную вводили 20% твердого топлива в виде измельченного нефтяного кокса, перемешивали и гранулировали. Обжиг гранул осуществляли в лабораторной агломерационной установке, обжиговая камера которой имеет диаметр 200 и высоту 450 мм и вмещает до 10 кг гранулированной шихты. Для зажигания шихты использовали зажигательный горн, снабженный газовой горелкой. После зажигания шихты процесс обжига протекал в автономном режиме - за счет горения шихтового топлива.

При завершении обжига, которое фиксировалось максимумом температуры отходящих газов, продукт обжига в виде спека извлекали из установки, измельчали, разбавляли цементом, тщательно перемешивали и подвергали испытанию на расширение в специальном устройстве - металлическом цилиндре длиной 160, внутренним диаметром 48 и толщиной стенки 4 мм, имеющем разрез по образующей. Цилиндр устанавливали вертикально на стеклянной подложке и заполняли увлажненным НРС. Увеличение объема полученного НРС определяли по расширению цилиндра в % по отношению к исходному объему.

Ниже, в таблице, приведены результаты экспериментов. В опытах 2-8 рядовой нефтяной кокс заменяли сернистым аналогом, в составе которого содержалось от 5 до 9% SO3.

Из материалов таблицы следует, что введение добавки гипсового камня существенно ускоряет расширение композиции. Наибольшее расширение к 24 часам достигается при введении 3%-ной добавки гипсового камня в сочетании с использованием в составе шихты сернистого нефтекокса, содержащего от 5 до 9% серы. Дальнейшее увеличение доли сернистой добавки нецелесообразно, поскольку при этом возможна коррозия оборудования вследствие избытка серы.

Вероятной причиной ускорения расширения образцов с добавкой гипсового камня является повышение растворимости в воде минеральных фаз, стимулирующих расширение образцов.

Техническим результатом изобретения является существенное ускорение процесса расширения НРС, полученного агломерационным обжигом.

Способ получения невзрывного разрушающего средства агломерационным обжигом известняка, который размалывают, перемешивают с измельченным твердым топливом, гранулируют, обжигают в агломерационной установке, после чего продукт обжига измельчают до определенного размера частиц и перемешивают в заданной пропорции с цементом, отличающийся тем, что в известняк перед его помолом вводят гипсовый камень в количестве 1-3% от массы известняка, а в качестве твердого топлива используют сернистый нефтекокс с содержанием серы до 9%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к инструментам для выполнения профильных надрезов в шпурах. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности инструмента.

Изобретение относится к области горнодобывающей промышленности и может быть использовано в угольных и рудных шахтах при проведении горных выработок в удароопасных породах с применением буровзрывных работ.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение безопасности открытых горных работ.

Группа изобретений относится к области геологии, добычи и строительства и может быть использована в технологиях разрушения природных и искусственных наростов и отложений, а также в бурении скважин.

Изобретение относится к машинам ударного действия различного назначения. Ударный механизм включает цилиндрический корпус с втулкой и выпускными каналами, рабочий инструмент с хвостовиком, ступенчатый поршень со штоковой и основной частями с центральным каналом и втулкой, с продольным каналом-пазом и отверстием в штоковой части поршня, разделяющий полость цилиндрического корпуса на кольцевую камеру со стороны штоковой части поршня, камеру холостого хода со стороны хвостовика рабочего инструмента и кольцевую распределительную камеру во втулке цилиндрического корпуса со стороны штоковой части поршня, кольцевой фланец с отверстиями подвода воздуха в кольцевую распределительную камеру и сквозным осевым каналом для пропуска стержня с запорным клапаном, крепежный стакан, закрепленный относительно цилиндрического корпуса, камеру сетевого воздуха, образованную стаканом с воздухоподводящим каналом и кольцевым фланцем, закрепленный в сквозном осевом канале кольцевого фланца стержень с запорным клапаном, постоянно взаимодействующим с продольным каналом-пазом в отверстии втулки, находящейся в центральном канале поршня, соединяющим периодически, в зависимости от положения ступенчатого поршня, кольцевую распределительную камеру и камеру холостого хода между собой.

Изобретение относится к механизмам, применяемым в машинах ударного действия различного назначения. Механизм включает цилиндрический корпус с втулкой и выпускными каналами, рабочий инструмент с хвостовиком.

Изобретение относится к горному делу, строительству и геофизике - к гидравлическим ударным устройствам импульсного действия, применяется при разрушении горных пород и других твердых материалов и при сейсморазведке в качестве импульсного невзрывного источника сейсмических колебаний.

Изобретение относится к устройствам ударного действия для разрушения крупных блоков высокопрочных горных пород, шлакометаллических отходов металлургического производства, чугунных изделий, железобетонных конструкций, фундаментов и т.п.

Изобретение относится к горным работам, осуществляемым, например, при отбойке блочного камня, осторожном разрушении природных и искусственных объектов, добыче драгоценных и полудрагоценных камней в щадящем режиме.

Изобретение относится к строительству и горной промышленности, в частности к пневматическим устройствам ударного действия. .
Изобретение относится к способу производства строительных материалов, в частности к технологии приготовления бетонных смесей, и может найти применение при выполнении монолитных бетонных работ для изготовления стеновых блоков, которые могут быть использованы при возведении складских помещений, гаражей и ограждений.

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для повышения удельной теплоемкости и теплоаккумулирующей способности бетонов и строительных растворов.

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве смешанных вяжущих веществ на основе гипса и портландцемента.

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве смешанных вяжущих веществ на основе гипса и портландцемента.

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве смешанных вяжущих веществ на основе гипса и портландцемента.

Изобретение относится к области экологии. Предложенный изолирующий материал включает глину, известковый материал, нефтяной шлам и буровой шлам при следующем содержании компонентов, вес.
Изобретение относится к способу изготовления заполнителя для бетона. Способ изготовления заполнителя для бетона включает подготовку массы на основе легкоплавких глин, способных вспучиваться в условиях термической обработки, ее увлажнение до 17-23%, формование гранул, втапливание в поверхность отформованных гранул просеянного через сетку №5 дробленого цементного клинкера, сушку, обжиг при температуре 1100°C, охлаждение.

Группа изобретений относится к составу и способу получения комплексной добавки для бетонов и строительных растворов и может найти применение в производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций (при бетонировании при низких температурах воздуха).

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для сооружения земляного полотна и устройства укрепленных дорожных оснований на дорогах I-V категорий во II-V дорожно-климатических зонах, а также покрытий на дорогах IV-V категорий в качестве материала для сооружения насыпей земляного полотна и укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок.

Изобретение относится к теоретическому и прикладному материаловедению и может быть использовано в различных областях науки и техники в целях создания новых и совершенствования известных методик создания сухих строительных смесей для бетона с заданными эксплуатационными свойствами.

Изобретение относится к созданию композиционного строительного материала, который может быть использован для решения многих проблем, связанных с улучшением экологической обстановки, а именно пересыпки твердых бытовых отходов, восстановления техногенно загрязненных земель, рекультивации шламовых амбаров и отработанных карьеров. Технический результат заключается в расширении арсенала средств, предназначенных для строительства, за счет утилизации отходов от бурения скважин, улучшении экологической обстановки. Материал «ГУМИКОМ» включает следующие ингредиенты, от веса бурового шлама, вес.%: буровой шлам, минеральную добавку - песок или дробленый гранит (20-30 вес.%), осушитель - перлит (до 5 вес.%), ускоритель - формиат кальция (до 2,5 вес.%), отвердитель - цемент (2,5-5,0 вес.%), дополнительно гуматы (0,01-0,05 вес.%), глауконит (2,0-2,5 вес.%) и дрожжи (0,05-0,1 вес.%). 1 табл.
Наверх