Способ изготовления шунгизитового гравия
Союз Соаетсиик
Социалистические республик
«»908768 (6! ) Донолнительное к авт. свид-ву (22) 30 »< o 24. 07. 80 (2! ) 2962520/29-33 с присоединением заявки М— (23) Нрнорнтет
Опубликовано 28.02. 82. Бюллетень М 8
Дата опубликования описания 28 02 82 (sl)M. кл.
С 04 В 2!/00
С 04 В 3!/40! ееудеветеееньй квинтет
СССР ве делен веееретенвй н етерытвй (53) УЯК 666.972.
- . 25 (088. 8) В.В.Хрулев, Г.К.Пенков, Е.А.Колесов, Л.В.Угрюмов, В.M.)ÊóêîB, В.А.Снытннков, В.Н.Образцов и В.А.Курочкин (72) Авторы изобретения
Опытныи завод зольного гравия Главволговятскстроя. (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШУНГИЗИТОВОГО
ГРАВИЯ
Изобретение относится к способам получения легкого заполнителя из шунгитсодержащих сланцев и мажет быть использовано в промышленности строительных материалов.
Известен способ изготовления шунгизитового гравия из шунгитсодержащего сланца путем предварительного дробления на две фракции 5-10 и 10-15 мм и последующего обжига при 1110-ll20 С (! 1.
Данный способ не позволяет увеличить производительности вращающейся печи свыше 4,5-5,0 м /ч по
3 шунгизитавому гравию для печей размером 2,5х22 и и, кроме того, не обеспечивает интенсивности термаобрабатки.
Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления шунги." зитавога гравия путем дробления шунгитсодержащих сланцев и обжига Фракцианираванного сырья по двухступенчатому режиму до конечнои температуры 1150-1180 С во вращаюо щейся печи.
Двухступенчатый режим включает нагрев до 300-500 С со скоростью
5 не более 30 С/мин и последующий о нагрев до конечной температуры вспучивания со скоростью 80-!00 C/ìèí.
Известный способ обеспечивает получение шунгизитового гравия с
10 объемной насыпной массой 400 кг/и и позволяет увеличить производительность печи до 10,3 м /ч. ПроЭ должительность термообработки
25-30 мин (2).
l$
Однако известный способ не обеспечивает получения шунгизитового гравия легких марок 100-150 кг/м по объемной насыпной массе и не позволяет достичь наибольшей про20 изводительностн печи при сокращении удельных энергозатрат, а также не обеспечивает ускорение процесса термообработкн.
908768
Цель изобретения — повышение производительности печи при сокращении удельных энергозатрат, ускорение процесса термообработки и снижение объемной массы гравия.
Поставленная цель достигается
reM, что в способе изготовления шунгизптового гравия путем дробления шунгитсодержащих сланцев и обжига фракционированного сырья по двухступенчатому режиму до конечной о температуры 1150-1! 80 С во вращающейся печи, двухступенчатый нагрев фракционированного сырья осуществляют сначала до температуры 850-900 С о со скоростью 290-300 С/мин, а затем о до коне гной температуры со скоростью ,-; 0
50-55 С/мин.
IIp» этом фракционированное оывье перед обжигом смачивают водой, а количество ее берут 0,02
0,025 вес.ч. от массы фракционированпого сырья.
В результате поступления на обжиг в зону высоких температур увлажненного материала при его пересыпании и перемешивании во вращающейся печи в межзерновой пустотностп обжигаемого материала образуется паровоздушная среда, которая устраняет термические напряжения при интенсивном нагреве, что обеспе швает условия для их сохранности. Вводимое количество воды 0,020,025 вес.ч. от массы фракционированного сырья является оптимальным, поскольку обеспечивает наилучшие условия протекания ускоренного процесса термообработки.
Способ обеспечивает скоростной режим обжига за счет интенсификации нагрева и составляет 12=13 мин.
Скоростной режим термоподготовки предлагаемого способа исключает потери газообразующего агента, что позволяет наиболее полно использовать природные газообразующие ресурсы шунгизитсодержащих сланцев для вспучпвания гранул, и, следовательно, для снижения объемной массы легкого заполнителя-шунгизита.
На чертеже показаны температурные кривые нагрева обжигаемого материала во вращающейся печи разме» ром 2,5х70 м.
Преимуществом предлагаемого способа (кривая 1 ) является то, что первую A и вторую Б стадии термо5 !
О !
4S
50 обработки, в отличие от известного способа (кривая 2 ), проводят непрерывно, с достаточно плавными переходами по температуре, и весь процесс обжига происходит в едином тепловом агрегате однобарабанной вращающейся печи прямоточного действия
Пример . Дробленый шунгитовый сланец фракции не более 10 мм смачивают водой в количестве 0,020,025 от массы гранул методом пульвериэации или окунания до образования поверхностной водной пленки и вводят непрерывным потоком в однобарабанную вращающуюся печь прямоточного действия. В зоне загрузки печи обжигаемый материал подвергается кратковременному действию интенсивного нагрева при температуре газовой о среды над слоем гранул 1400-1450 С.
Интенсивный нагрев обеспечивается работой 28 периферийных короткофакельных горелок, сжигающих в зоне загрузки 70-75% технологического газового топлива. В результате интенсивного нагрева температура обжигаемого материала возрастает от 20 до 850-900 С со скоростью 290о
300 С/мин.
Подача в печь очередной порции смоченного по поверхности плотного фракционированного материала дробленого шунгитового сланца) обеспечивает при совместном перемешивании с накопленным раскаленным слоем дробленого материала равномерное распределение в их межзерновой пустотности паров воды, которые, смягчая действие интенсивного нагрева, создают благоприятную газовую восстановительную среду для образования на поверхности обжигаемого материала оболочки из жидкой фазы-расплава пониженной вязкости. В диапазоне температур от
850-900 до 1150-1180 С скорость нао грева снижают до 50-55 С/мин и при о температуре вспучивания 1150-1180 С размягченное до пиропластичного состояния фракционированное сырье выдерживают 3-5 мин, а затем охлаждают после выгрузки из печи.
Действием центральной длиннофакельной горелки, сжигающей 25-30Х технологического газового топлива, при увеличенном расходе воздуха в зоне вспучивания печи поддерживается необходимая температура обжига и
68 & вспучивания 1150-ll80 С представлена в табл. 1.
Сравнительные показатели техноло. гического поопесса изготовления.легкого заполнителя, шунгизитового гравия, во вращающейся печи размером
25 Х 22 м и физико-механических свойств легкого заполнителИ, изготовленного предлагаемым и известным способами, представлены в табл.2.
Из данных табл.2 следует, что по сравнению с известным, предлагаемый способ при меньшем количестве обрабатываемого сырья обеспечивает наибольшую производительность печи, позволяет снизить в 1,6 раза удельный расход технологического топлива, сократить продолжительность цнкла термообработки до 12 мин вместо 2530 мин при обжиге шунгиэитового гравия по керамзитовой технологии и получить прочный заполнитель с объем. ной насыпной массой 100-125 кг/и т.е. в пределах 200 кг/м вместо достигнутого уровня 400 кг/м по о извести му способу. Качество шунгизита по объемной массе, изготовленного по предлагаемому способу, пре" восходит показатели по ГОСТ 19345-73.
Скорость нагрева материала о па двух стадняк термоподготовки, С/мии
Тсмпсратур» нагрева иатсрнала на первой стадии
Условия обжига ма териала во вращающейся печи полш теля, кг/мЗ вторая стадия первая стадия
Обра..сование коржей
Слипанив гранул
Оптимапьиые
Оптимальные
400-600
200-300
100-125
100-125
50-55
290-300
1000
950
«и»
900 и
8SO
250-300 Нормальные
«и»
800
700
850-900
400-600
Образование коржей
50-55
SOO
«и»
Нормальные
150- 200
350
1 00-125
100«125
Оптимальные
Оптимапьныв
290
200-250
Нормальные
250
200
5 9087 окислительная среда, которая обеспе чивает резкое повышение вяэкости эластичной оболочки из расплава на поверхности размягченного обжигаемого материала и, как следствие этого, удержание максимального количества вспучивающих газов, что приводит к наибольшему вспучиванию материала, а следовательно, к резкому снижению объемной массы получаемого шунгизито 10 вого гравия.
Образование водяного пара в межзерновой пустотности обжигаемого материала предотвращает их разрушение
1 при интенсивном нагреве, при этом >s вводимое количество воды 0,02 «
0,025 вес.ч. от массы фракционированного сырья является оптимальным. Подача:воды ниже указанного предела приводит к снижению прочности лег- 20 кого заполнителя, а увеличение ее подачи сверх установленной нормы нецелесообразно, так как приводит к перерасходу топлива.
Зависимость объемной массы запол- 25 кителя от температуры и скорости нагрева маФериала на первой стадии термоподготовки и скорости нагрева на второй стадии термоподготовки при нагреве материала до температуры 30
:7 à б л и ц а
Объсмная масса эа300-400 Удовлетворительные
200-300 Слнпание гранул
300-400 Удовлетворительные
908768
Продолжение табл. 1
»»
Объемная Условия обжига маСкорость нагрева материала о на двух стадиях термополготовки, С/мии
Темисрагура иа рева мат ериала иа первой стадии масса за полиителя, кг/мЗ тернала во вращвзщейся печи первая стадия в горан, сталин
400-500 Удовлетворительные
500-650 Неудовлетворительные
30
В50-900
290-300
200-300! 50"200
40
«tt»»
«и»
° Слнпание гранул \
Образование корией
l00
И р и и е ч а и н е . Слипание гранул в комья и образование коржей нарушает процесс вспучивания, что приводит к повывеяив объемной массы заполнителя.
Таблица 2
Показатели технологического процесса и физико-механических свойств готового продукта обжига
Способ
Удельный расход природ— ного газа на 1 мшун гизи та, нм /м
Производительность
ПродолжительОбъемная насыпная масса
Загрузка печи фрак ционированным
Прочность при сжа2, тии кг/cM ность цикла термооб работки мин печи по шунгизита, кг/и сырьем, т/ч шунгизиту м /ч
Предлагаемый 3,5
Известный 4,1
18,0
12, 100-125
8-8,5
25-30 400
10,3
14 работки и снижения объемной массы гравия, двухступенчатый нагрев фракционированного сырья осуществляют о сначала до температуры 850-900 С со скоростью 290-300 С/мин, а затем о до конечной температуры со скоростью
50-55 C/ìèí.
2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью предот— вращения разрушения фракционированного сырья при интенсивном нагреве, перед обжигом его смачивают водой.
Формула изобретения
1. Способ изготовления шунгизитового гравия путем дробления шунгитсодержащих сланцев и обжига фракционированного сырья по двухступенчатому режиму до конечной температуры
1150-1180 С во вращающейся лечи, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности печи прп сокращении удельных энергозатрат, ускорения процесса термооб!
00-!25
100-125
150-2О0
250-300
400-600
Удовлетворительные
Нормальные
Оптимальные
Оптимальные
Нормальные
9 908768 10
3. Способ по пп. ) и 2, о т л и — информация ВНИИЗОМ. Се) чя "Промышленч а ю шийся тем, что фракциони- ность керамических стеновых материарованное сырье смачивают водой в ко- лов и пори тых заполнит лей". Bbm.9, личестве 0,02-0,025 вес.ч. от его М., 1975, с. 12-13. массы. 5
Л пдйпЯ»п афщфф ю ржифю. gunwu, aalu»
Составитель Г.Писаренко
Редактор Е.Дичинская Техред Т. Наточка Корректор А.Дзятко
Заказ 730/26 Тираж 640 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1, Осиновский М.Н. Производство шунгизита на Песковском комбинате строительных материалов. Реферативная 11) 2. Онацкий С.П. и др. Модернизация коротких врашающихся печей для об>.ига шунгизитового гравия.-Сборник трудов ВНИИстром.. М., 1978, У 37 (677, с.97-102.
