Способ изготовления керамзита

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и1781189 (6 I ) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)М К, 3 (22) Заявлено 201178 {21) 2686137/29-33

С 04 В 31/02 с присоединением заявки Ио

Государственный комитет. СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23-1180.Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 231180 (53) УДК 666.972 (088.8) (72) Авторы изобретения

Х.Г. Гильманов, П.Л. Ольков, Г.К. Галямов, Н.В. Николаев и Л.И. Васюк

ВД г г»

«3g T1 и д а« уфимский нефтяной институт и Тавтимановск й:--..... кирпичный завод (71) Заявители (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМЗИТА

Изобретение относится к производству строительных материалов, а конкретнее к способу изготовления керамзита. 5

Известен способ изготовления керамзита, включающий обжиг глинистых гранул во вращающейся печи с подачей в печь нефтезаводского шлама с жидким топливом. 30

Однако такой способ при использовании тяжелых котельных топлив - мазута И 100 не позволяет получать ке-. рамэит с низкой объемной массой.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления керамэита, включающий обжиг сырцовых глинистых гранул во вращающейся печи за счет поДачи в ее горелку высоковязкого жидкого топлива через радиационный2О змеевик в головке вращающейся печи.

Причем высоковяэкое жидкое топливо нагревается до 250-300 С эа счет тепла сгораемого топлива.

Недостатком известного способа яв-25 ляется то, что невозможно подогревать мазут выше 300 С во избежание засмоливания змеевика. Недостаточный подогрев топлива не позволяет понизить . объемно-насыпную массу керамзита,рас- 30 ход топлива и увеличить производитель ность печи.

Цель изобретения — снижение объем» но-насыпной массы керамзита, увеличение производительности печи и снижение расхода топлива.

Поставленная цель достигается тем, что в процессе об:кига в радиационный змеевик подают под давлением 7-30 атм мазут в смеси с 10-40% солярового масла и нагревают смесь до температуры 300-550 С.

В табл. 1 указаны физико-химические свойства солярового масла и высоковязкого мазута М 100. Нагрев топлива в змеевике происходит за счет передачи тепла излучением от охлаждаемого керамэита, идущего противотоком. Нижний предел нагрева топлива ограничивается требуемым значением вязкости (не вьхае

3,2 Ву) и температурой испарения воды. С нагревом топлива до 150оС понижается объемно-насыпная масса керамЭ зита и расход топлива. При 150-300 С объемно-насыпная масса керамзита и расход топлива стабилизируются. С увеличением температуры нагрева топлива выше 300оС тяжелое высоковязкое

781189 топливо йачинает подвергаться коксованию и отлагаться на стенках змеевика, уменьшается коэффициент теплопередачи. Введение солярового масла в тяжелое котельное топливо в количестве до 40% позволяет повысить температу ру предварительного нагрева до 550 С.

При 300 С и выше парафино-нафтеновые углеводороды солярового масла коагулируют смолй и асфальтены мазу та в мицеллы, которые в смеси топлив находятся во взвешенном состоянии и не осаждаются на стенках змеевика.

Иицеллы - твердые частицы смешанного топлива в зоне сгорания придают факелу светимость. Светящиеся частицы пролетают далеко за зону обжига к хо- 1$ лодному концу печи. С ростом светимости факела повышается коэффициент теплопередачи от факела к поЛуфабрика-. ту, улучшаются условия "подготовки" гранул к обжигу, понижается объемнонасыпная масса керамзита, понижается расход топлива, увеличивается производительность печи по керамзиту и полуфабрикату.

Верхний предел нагрева топлива (550 С) ограничивается тем, что дальнейшее повышение температуры увеличивает газификацию топлива и вызывает значительное укрупнение мицелл,которые не успевают сгорать. При значи-. тельной газификации топлива среда 30 внутри печи иэ слабоокислительной превращается в окислительную, что от.рицательно сказывается на восстановительныХ процессах при обжиге керамзита. Высокое давление в змеевике 35

7-30 атм не позволяет мигрйровать мицеллам иэ жидкой части в газопаровую среду и отлагаться на стенках. При высоком давлении уменьшается газификация топлива и увеличивается коли- @ чество мицелл, переходящих иэ газовой в жидкую часть. С превышением количества солярового масла в мазуте свыше 40% качество керамзита ухудшается, так как топливо значительно гаэифи цируется. 45

Следовательно, температурный предел предварительного нагрева топлива в змеевике составляет 300-550 С. Оптймальными значениями для предотвра- 50 щения коксования и газификации является давление 7-30 кг/см, количество солярового масла в мазуте 10-40% по весу.

1Пример . На Тавтимановском кирпичном заводе горелочное устройство было снабжено радиационным змеевиком иэ высоколегированной высокопрочной стали, выдерживающей при 700 С давление 200 атм. Радиационный змеевик установлен внутри головки вращающейся печи.

При обжиге керала.зита используют в качестве основного топлива мазут марки М100 с содержанием 4,8% эмульгированной воды и до 50% солярового масла. Эту смесь под давлением

7-40 кг/см нагревают в змеевике до

2..

600 С с последующим впрыском в зону обжига печи., В табл. 2 приведейы значения объемно-насыпной массы керамэита, производительности печи и расхода топлива при различных температурах подогрева, давлениях в змеевике и соотношениях солярового масла в мазуте М100. з табл. 2 видно, что при сжигании мазута N100 с предварительным нагревом до 100 С получают керамзит с объемно-насыпной массой 430 кг/м, что соответствует марке "450". С повышением температуры топлива до 150 С объемно-насыпная масса понижается до

380 кг/м . С повышением температуры

3 до 300 С качество керамзита не изменяется. При дальнейшем повышении температуры мазут М100 начинает подвергаться коксованию и отлагаться на стенках змеевика, при этом расход мазута М100 увеличивается.

При постоянных параметрах топлива в змеевике температура 400 С, давле ние 7 кг/см ) и с увеличением доли солярового масла в мазуте до 40%, расход топлива понижается до 80,5 кг, производительность печи возрастает до

12 м /ч, а объемно-насыпная масса ке» рамэита до 375 кг/м . Увеличение дола солярового масла в мазуте до 50% способствует газификации топлива.

Минимальные значения объемно-насыпной массы керамзита 370 кг/м 3 расход

Э

I топлива 80,2 кг/м и максимальная производительность печи 12,б м /ч достигаются при нагреве топлива до 550 С

Г давлении 30 кг/см и 40%-ном содержании солярового масла в мазуте.

Использование предлагаемого сггособа позволяет снизить объемно-насыпную массу керамэита на одну марку, снизить расход топлива и увеличить производительность печи.

Таблица 1 ционный состав

Вязкость условная в градусах

Энглера при 50ОCi ВУ

170-400 200-600

1,1-1,4, 9-15

781189,Продолжение табл.1

Вспышка в закрытом тигле, С . 60-80 60-150

Углеводородный состав, вес. Ъ парафино-нафтеновые

Ароматические

Смолы

АсфальтОны

55-65

35-44

0-1

1-4

50-62

20-35

5-15

Таблица 2

Характе

Наимено топлив

Мазут М100, содержащий 4,8В воды 80

Горит прерывисто, хлопками, при горении слышен греск

85,0

440 4,5

90 100

То же

7. 84,7

7 84,7

430

То же

Треска не слышно

81,0

80,8

80,8 .80,8

81,0

i1,3

11,5

11,5

11 5

11,4

7

7

385 3,8

380 3,8

390

350

Горит ровно

То же

Змеевик коксуется

7 81 3 То же

11,4

390

81,2

11 5

385

1l,5

81,0

380

7 80,8

375 3,8

11,7

7 . 80,5

11,9

375

12,0

-375

7 80,5

11,8

375 4,0

Факел начинает светиться

375

80,6

80,0

80,2

81,5

12,0

12,4

12,6

12,0

370

3,7

600

lo же

Факел светится и

370

ТопливО значи- 380 тельно гаэифицируется

4,5

Мазут М100 (95вес.В) и соляровое масло (5 вес.Ъ) 400

Мазут М100(90вес.В) и соляровое масло (10 вес.Ъ) 400

Мазут й100(80вес.Ъ) и соляровое масло (20 вес.В) 400

Мазут Х100(70вес.Ъ) и соляровое масло (30 вес.%) 400

Мазут И100(60вес.Ъ) и соляровое масло (40 вес.Ъ) 400

Мазут М100(50вес.В) и соляровое масло (50 вес.Ъ) 400

Мазут М100(60вес.Ъ) и соляровое масло (40 вес.В) 450

Топливо гаэи7 80,7 фицируется

781189

Составитель М. Хитрова

Редактор H.Бгорова ""Техред N.Ïåòêî Корректор А.Гриценко

ma a юiаa3V4f wM wÌ Âþ

Заказ 8071/20 Тираж 671 Подписное

Вниипи Государственного комитета СссР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ув Проектная, 4

Формула изобретения

Способ иэготовленйя керамзита,включающий обжиг сырцовых глинистых гранул во вращающейся печи эа счет подачи в ее горелку высоковязкого жидкого топлива через радиационный змеевик в головке вращающейся печи, о т л и ч а ю щ и и с ÿ тем, что, с целью снижения объемно-насыпной масси керамэита, увеличения производительности печи и снижения расхода топлнва, в процессе обжига в радиационный змеевик подают под давлением

7-30 атм мазут в смеси с 10-40% солярового масла и нагревают смесь до температуры 300-550 C.