Способ гидротермальной обработки минеральных материалов

 

ОП Ис

ИЗОБРЕ

К Ав е ОРСКОММ С

Союз Соеетскин

Социмистимеских

Республик (61) Дополнительное к а (22) Заявлено26.10.71 ( с присоединением заявки (23) Приоритет - 26.10.7 (43) Опубликовано25.03

) М. Кл.

С 04 В 31/00

С 04 В 41/30

С 04 В 15/12

Государственный номотет

Совета Минос ров СССР оо делам нзобретеннй н открытий

666. 96. 1 2:

;666.965.4 (088.8) (45) Дата опубликовани (72) Авторы изобретения

Я. М. Белкин, А. А. Голубева, В. С. Дмитриевский, В. М. Озеров, 3. М. Хаимский и H. А. Ярхо

Воронежский ордена Ленина государственный университет им. Ленинского комсомола и Государственный всесоюзный . научно-исследовательский институт строительных материалов и конструкций (71) Заявнтел.и (54) СПОСОБ ГИДРОТЕРМАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ

МИНЕРАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к способам гидротермальной обработки окускованных минеральных материалов, типа искусственного щебня или песка, рудных брикетов или окатышей и т.д.

Известны способы тепловлажностной обработки минеральных материалов, включающие подъем давления и температуры, изотермическую выдержку и снижение давления в полости автоклава.

Однако в этих способах низкий коэффициент заполнения (0,25-0,27), низкая производительность автоклава, высокие удельные тепловые затраты (около 85 ккал/кгс сухого материала) и необходимость исполу зования подвижного состава и тяговых уср ройствдлязагрузки и выгрузки и т.д.

Uemü изобретения — повысить коэффициент заполнения и проиаводительность автоклава, снизить удельные тепловые затраты, отказаться от применения подвижного состава и подъездных путей.

Это достигается тем, что пидротермальную обработку производят при вертикальном

:перемещении материала под действием соб ственного веса в автоклаве шахтного типа, который загружают внавал, В целях предотвращения разрушения сыр ,,ца при падении с большой высоты или под ,давлением вышележащих слоев материала, загрузку и выгрузку автоклава осуществля ют при помощи соответствующих шлюзовых камер- синхронно, а скорость продвиже ния материала по шахте автоклава согласу» ют со скоростью его твердения, чтобы давь ление вышележащих слоев не превышало

,прочности материала в данном слое.

На фиг, 1 изображен автоклав с загру,зочной и разгрузочной шлюзовыми камерами;, на фиг. 2 приведена цаклограмма работы шлюзовых камер; на фиг. 3 приведены гра фики изменения нрочности материала в про цессе твердения и возникающих,в нем на .пряжений от нагрузки вышележащих слоев .для щебня из золы как функция длины автоклава, отсчитываемой сверху вниз.

В автоклаве 1 происходит тепловлаж ностная обработка искусственного шебня шахтного типа. Автоклав снабжен загруэоч- ной шлюзовой камерой 2 с верхним 3 и

7541 4

0,6, а удельные гепловые затраты-около

60 ккал/кгс сухого материала, На циклограмме работы шлкхювых камер

2 и 5 видно распределение во времениразличных фаэ, протекающих в них процессов, а также температура среды в камерах (см. фиг. 2). В загрузочной шлюзовой камере сырец находится при той же темпера туре (191 С),чу и в автоклаве - a течео ние 15 мин, поэтому время пребывания материала в автоклаве можно comâåòñòýåûно сократить, например, до 3 час. 45 мин вместо требуемых 4 час.

Скорость опускания материала в автокла ве 1 подбирают так, чтобы напряжения,возникающие в гранулах под действием давления вышележащих слоев, не превышали прочности, приооретеннойими во время опус канин до данной высоты.

Кривая 1 построена по опытным данным, показываюшая изменение прочности материала в процессе твердения, а кривая

2 - по расчетным данным при коэффициенте концентрации напряжений, равном 5, пока эывающая изменение возникающих в материале напряжений от нагрузки вышележащих слоев (см. фиг. 3). Прочность материала превышает возникающие в нем напряжения.

Шебень-сырец при открытом затворе 3 и закрытом затворе 4 загружают в шлюзовую камеру 2. Затем закрывают затвор 3 и s камеру подают водяной пар и повышают тем- 1Е пературу среды в ней до 191оС (давление

1,3 МПа), после чего в этой же кам ре 2 проводят процесс тверд ния при этой же температуре, пока разгрузочная шлюзовая Камера 5 не будет подготовлена к цриему го- 15 тового продукта иэ автоклава 1.

После этого открывают ьщжний затвор4, камеры 2 и верхний затвор 8 камеры 5, Готовый продукт иэ автоклава 1 ссыпается под действием собственного веса s разгру-;Е эочную камеру 5. Одновременно с этим сы рец, в котором уже начался процесс твердеиия, иэ камеры 2 поступает под действием собственного веса в автоклав 1. Таким образом, загрузка и выгрузка автоклава щ происходит одновременно, чем исключается падение еще слабого сырца с большой высоты. После завершения операций выгрузки готового продукта иэ автоклава и загрузки в него сырца закрывают затворы 4, 6 ка Э) мер 2, 5, сбрасывают давление в камере 2 и начинают загружать ее свежим сырцом.

Одновременно начинают снижение темературы среды в разгрузочной шлюзовой камере 5 и пос» ледостиженяявней температуры 10 Ñ (дав- .ления 0,1 МПа) открывают затвор 7, выгру« жают нэ нее готовый продукт в контейнер (не показанный иа чертеже), закрываютзаэ,.вор 7, подают в камеру S водяной пар и поднимают в ней температуру среды до 40

191оС (давление до 1,3 МПа), после чего она снова готова к приему готового продукта иэ автоклава 1 и описанный цикл пов то ряется.

Согласно выполненным расчетам, коэффициент заполнения автоклава составляет

Э 50 вижьим 4 герметизируюшими затворами и разгрузочной шлюзовой камерой 5 с верхним 6 и нижним 7 герметиэирующими зат« ворами. Процесс протекает следующим образом.

Формула изобретения

Способ гндротермальной обработки минеральных материалов, заключающийся в подъеме давления и температуры, изотермической выдержке и снижении давления при перемешенииматериалавполостиавтоклава, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения производительности при обработке окускованных материалов типа шебня, гидротермальную обработку производят при вертикальном перемеаении материала под действием собственного веса в автоклаве шахтного типа, который загружают внавал с одновременной разгрузкой, причем скорость продвижения материала по шахте автоклава согласовывают со скоростью повышения его про чности.

12 й7 2У Л7

Ялина абтокладЬ, ю

Фиг.,у

Составитель 3. Хаимский

Ред тоР r. СУхова ТехРеi И. ДНДРейУ КОРРектоР Т. Кравце„,о

Заказ 1733

ТиРаж 752

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101