початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2291126

СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ гранульований пеносіліката - ПЕНОСІЛІКАТНОГО ГРАВІЮ

Ім'я винахідника: Кетов Олександр Анатолійович (RU); Пузанов Ігор Станіславович (RU); Пузанов Сергій Ігорович (RU); Пьянков Михайло Петрович (RU); Рассомагіна Анна Сергіївна (RU); Саулина Дмитро Володимирович
Ім'я патентовласника: Товариство з обмеженою відповідальністю "Пермське виробництво пеносіліката"
Адреса для листування: 614990, Перм, вул. Букірева, 15, ПГУ, пат. пов. А.А. Онорін
Дата початку дії патенту: 2005.04.11

Винахід відноситься до виробництва насипних, легковажних будівельних матеріалів. Технічним результатом винаходу є підвищення продуктивності процесу, зниження енерговитрат, поліпшення споживчих характеристик і якості готового продукту. Спосіб отримання пеносілікатного гравію включає сушку, дроблення склобою і порообразователя в млинах, подачу меленої шихти в накопичувальний бункер, вагове дозування склобою і порообразователя перед змішанням. Кількість карбонатного порообразователя в суміші з вуглецевим беруть від 5 до 95 мас.%. Змішання порошків склобою, кварцу і порообразователя виробляють в барабанному змішувачі, а змішання отриманого порошку і водного розчину розчинного скла здійснюють в швидкісному змішувачі. Гранули отримують скачуванням в барабанному грануляторі. Потім гранули сушать, вспенивают у обертової печі разом з розділяє середовищем, отжигают. Температура в першій половині печі по ходу гранул підтримується в інтервалі 720-900 ° С, а в другій - 580-300 ° С. Як розділяє середовища використовують суміш крейди або цементу з річковим кварцовим піском, причому зазначені компоненти беруть в суміші з кварцовим піском в кількості менше 20 мас.% Від кількості останнього.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до виробництва насипних, легковажних будівельних матеріалів, а саме до виробництва гранульованого пеносіліката. Матеріал може бути використаний в якості ефективного теплоізоляційного матеріалу і легкого наповнювача в будівельних конструкціях.

Пеносіліката взагалі і піноскло зокрема, як блочного, так і гранульованого типу, є неорганічними силікатними матеріалами, що містять в своєму обсязі значні кількості газової фази. Процес отримання цього матеріалу полягає в виготовленні шихти, що складається на 95-97% з скла і на 5-3% з газообразователей (карбонатних, наприклад вапняку, або вуглецевих, наприклад деревного вугілля, коксу, сажі), нагріванні шихти до температури піропластічного стану силікатів . При цій температурі зерна скла спікається, а що утворилися в результаті розкладання газообразующих добавок гази спучують високов'язку стекломассу. Після відпалу і охолодження виходить пористий матеріал з високими теплоізоляційними властивостями і великою механічною міцністю [1].

Для отримання гранульованого пеносіліката отримують композицію з порошків скла, газообразователя і водного розчину силікату натрію, потім з отриманої композиції формують скачуванням гранули, які при термообробці під обертається барабанної печі до ціноутворення отриманої композиції і сферичних гранул пеносіліката (пеносілікатного гравію). Загальні питання отримання піноскла, в тому числі і гранульованого, описані в монографіях [2, 3].

Для виготовлення гранул піноскла з сировини формують той чи інший спосіб сировинні гранули, які вспенивают у обертової печі. Часто вихідні гранули мають неправильну форму, що призводить до отримання готових, пористих гранул з формою, і відрізняється від сферичної. Наприклад, проведення такого процесу описано в авторському свідоцтві [4]. Автори пропонують очищений бій скла дробити до 5-30 мкм. Далі готують пенообразующую суміш у вигляді шламу вологістю 30% шляхом змішування порошку скла 20% -ним розчином гідроксиду натрію з додаванням необхідної кількості води. Витрата гідроксиду натрію становить 1-4% від ваги порошку скла. Після витримки суміші протягом 50-70 годин її сушать до вологості 5-8%. Для отримання серцевих гранул суміш подрібнюють до шматків 5-10 мм, які після обробки розчином азотної кислоти сушать і вспенивают при 825-900 ° С у обертової печі.

Сутність даного способу полягає в частковому вилуговування порошку скла водним розчином гідроксиду натрію, освіті монолітної заготовки при сушінні композиції. Причому в даний стеклообразний моноліт вже включений газообразователь. Отриману висушену масу далі вспенивают при температурах зазвичай вище 800 ° С.

В авторському свідоцтві [5] автори пропонують піддане помолу скло зачиняти водним розчином азотної кислоти або нітрату калію, або натрію і піддавати гідротермальної обробці при 4 атм і 143 ° С протягом 4 годин. Після вивантаження з автоклава агломерат дроблять і вспенивают при 800 ÷ 830 ° С протягом 20-25 хв.

Аналогічно вирішують задачу в авторському свідоцтві СРСР [6]. Тільки автори використовують для вилуговування скляного порошку температури нижче 100 ° С, але змушені значно збільшувати час такого процесу. Так сирцовиє гранули піддають гідротермальної обробці. Для цього розмелюють скляне сировину і порообразователь в сировинну масу, зволожують її водою і витримують протягом 1 ÷ 30 діб при 18 ÷ 90 ° С. Тільки після цього гранули, що значно збільшили міцність за рахунок агломерації маси, піддають термообробці при високих температурах для піноутворення.

Можливе незначне пресування сировинних гранул, як запропоновано в патенті [7]. Причому при отриманні штучної пемзи гранульованого типу розмір часток виходить 1 ÷ 30 см.

Спінені матеріали неправильної форми можуть бути отримані і при використанні методу термоудара по відношенню до матеріалів, схильним до газоутворення при високих температурах. Наприклад, в патенті [8] описаний спосіб отримання з мартенівських шлаків пористих скломатеріалів з насипною щільністю 45-100 кг / м ^3, що включає складання шихти, плавлення її в відновної середовищі і охолодження силікатної частини розплаву в режимі "термоудара". Зміна складу шлаків [9, 10] призводить до незначних відмінностей у властивостях готового продукту, не змінюючи принципово технологію. При охолодженні розплаву і вспіненні продукту можливе одночасне отримання енергії, наприклад в парогенераторі [11], що знижує загальні витрати процесу.

Слід зазначити, що вищеописані технічні рішення передбачають отримання сировинних гранул для їх подальшої термообробки під обертової печі з метою отримання гранульованого піноскла. Сирцеві гранули в цих засобах зазвичай мають неправильну форму, і процес їх отримання відрізняється високою трудомісткістю і складністю автоматизації.

Використання обертової печі зазвичай дозволяє наблизити форму гранул до сферичної навіть в тому випадку, коли сировинні гранули мають неправильну форму. Тому в більшості випадків термообробку проводять саме у обертової печі, хоча існує принципова можливість застосування печей іншої конструкції. Так в патенті [12] сирцовиє гранули розміром 5-10 мм рівномірно розподіляють на сітчастої стрічці, яка надходить в піч, нагріту до 600-650 ° С.

У разі використання стрічкової печі можливо спікання пінистого матеріалу, що вимагає його подальшого дроблення в гранули. Так в патенті [13] описано отримання суміші силікатних компонентів. З отриманої суміші (при необхідності розбавлену в 5 разів) формують шар товщиною 0,5-5 см і швидко вспенивают при 780 ° С в стрічкової конвеєрної печі. Після виходу з печі спінений шар охолоджують і подрібнюють для отримання гранул необхідного розміру. Якщо необхідно отримати великі гранули, стадію дроблення можна виключити, і провести охолодження дуже швидко, наприклад, за допомогою води. В даному випадку шар піноскла повністю дезінтегрується через внутрішньої напруги. Чим менше товщина шару, тим менше розмір утворюються гранул.

Крім отримання легких сферичних силікатних виробів шляхом термообробки суміші, схильної до газовиділення при температурах термопластичности силікатної матеріалу, відомі способи, коли сфери з органічного матеріалу покривають плівкою з неорганічного матеріалу і отримані заготовки піддають термічній обробці до вигоряння органічною складовою і зміцнення неорганічного покриття. В цьому випадку готові вироби являють собою порожнисті сфери. Наприклад, такий матеріал і спосіб його виготовлення описані в патенті [14], що включає формування вигоряє ядра з торфу, покриття його мінеральної оболонкою з подальшим випалюванням, формування ядра здійснюють методом скочування в кулясті гранули з подальшою їх підсушив, а мінеральне покриття наносять змочуванням ядер в шлікером.

У патенті [15] запропоновано вигорає ядро ​​формувати з ущільненого мулу біологічних очисних споруд, а мінеральну оболонку - з цегляної глини з подрібненим кварцовим піском. Після формування і сушіння таких гранул термообробку до спікання мінеральної оболонки проводять при температурах до 1500 ° С.

При використанні вигоряючими добавок для утворення пустот всередині неорганічного матеріалу можна органічний матеріал не тільки розташувати в середині сфери, а й розподілити по товщині сфери, що призводить після термообробки до розподілу пустот по товщі гранули. Такий спосіб описаний в патенті [16]. В цьому випадку легкий кулястий пористий заповнювач виходить в результаті змішування летючого попелу і шламу очистки стічних вод, агломерирования суміші, нагріву агломерованої суміші під обертається обпалювальної печі з отриманням кулястого продукту і охолодження отриманого продукту.

Аналогічний процес описаний в патенті [17]. Для приготування матеріалу з запропонованої композиції виробляють змішування рідкого скла з наповнювачем, формують суміш, оформлені гранули надходять в гранулятор з проміжним продуктом виробництва метилметакрилату, частинки після сушки подаються в піч з температурою 430-470 ° С, в результаті чого утворюються сферичні пористі гранули.

Можна використовувати різні органічні матеріали і мінеральні зв'язки. Наприклад, пропонується використовувати мікрокремнезем з жидкостекольной зв'язкою, а в як вигорає добавки використовувати відхід від переробки чорних сланців [18] або мікрокремнезем з розчином гідроксиду натрію, а в як вигорає добавки - вуглецеві домішки [19].

У загальному вигляді, процес отримання гранульованого пеносілікатного матеріалу включає зазвичай змішання порошків скла і газообразователя, гранулювання суміші при зволоженні, термообробку у обертової печі до переходу силікатної складової в термопластичное стан і газовиділення з газообразователя. Причому процес термообробки проводять в присутності розділяє середовища, що представляє із себе порошок матеріалу, що перешкоджає спікання окремих гранул. Такий процес описаний в [2, 3] і дозволяє отримати легкі пористі гранули силікатної матеріалу. Є технічні рішення, що відрізняються по сировині, режимам і іншим характеристикам.

Наприклад, в патенті [20] пропонується використовувати в якості сировини силікат - склобій, емалеву фриту, формувальний пісок, кераміку, органічні або неорганічні силікатні відходи або суміш перерахованих вище компонентів, газообразователь - вапняну муку, і / або доломіт, і / або магнезит, і / або вітерит. Для запобігання спікання гранул в процесі термообробки гранули покривають 1-5 частинами діоксиду титану або гідроксиду оксиду титану, і / або гідроксидом оксиду алюмінію.

Крім скла можна використовувати в якості сировини та інші силікатні матеріали. Так, наприклад, автори [21] суміш тонкомолотого туфу, газообразователя (сажі або технічного вуглецю), породи з вмістом оксиду лужноземельного металу і борної кислоти зачиняють водним розчином метасилікат натрію, перемішують, гранулюють і вспенивают у обертової печі.

Пропонується використовувати склобій, шлак ТЕЦ і порообразователь - шлам алюмінієвого виробництва [22]. У патенті [23] описано використання золошлакових відходів теплових електростанцій і коригувальні добавки - рідкі, високодисперсні і пастоподібні речовини, що забезпечують високий контакт між складовими шихти: глина, опока, відхід вапняного виробництва, луг, рідке скло, колосниковая пил, кокс.

Можливе часткове розчинення скла в лужних розчинах з утворенням гідратованих продуктів, які виділяють воду при термообробці. Наприклад, в патенті [24] запропоновано порошок скла змішати з водним розчином лугу або силікату лужного металу, з яким воно вступає в реакцію при температурі 60-120 ° С при нормальному тиску або в автоклаві. Продукт реакції, що представляє собою в'язку масу, гранулюють і охолоджують для отримання твердих гранул. Вспенивание здійснюється по двох-або одноступінчастої схемою.

Для отримання тонкомолотого порошку скла можливо технічне рішення [25], коли склобій розплавляють і з розплаву отримують скловолокно, яке потім подрібнюють.

Причому крім готового скла можна використовувати спеціально зварене скло [26]. У цьому випадку приготовлену шихту варять в електричній печі при температурі 1340-1360 ° С. Зварену стекломассу виливають у воду для отримання грануляту. Гранулят сушать, змішують з газообразователем і розмелюють в вибромельнице. Отриманий силікатна порошок гранулюють і в якості сполучного використовують суспензію з пластичних глин.

Можна використовувати в якості газообразователя різні углеродсодержащие матеріали. Наприклад, пропонується використовувати відпрацьоване машинне масло [27], донний нефтешлам [28]; цукор, меляса та пиролюзит [29] або MnO ₂ і CaCO ₃ [30].

Технічні рішення по використанню сировинних компонентів і їх обробці можуть досить широко варіюватися. Наприклад, в якості газообразователя, крім зазначених вище, запропоновано використовувати [31] полівініловий спирт або вуглеводень, що змішується з розчином лужної силікату (цукор, гліколь, гліцерин, целюлоза, крохмаль, формальдегід сечовини, фенолу, бітумна емульсія), заготовки отримувати не тільки скачуванням , але і екструзією, а піч використовувати ванного типу.

Найбільш близьким технічним рішенням до пропонованого є рішення, описане в патенті [32] "Спосіб виготовлення гранульованого піноскла з склобою". Спосіб виготовлення гранульованого піноскла на безперервно діючій технологічної лінії, що включає: мийку і сушку склобою в мийно-сушильній барабані при температурі 110-120 ° С, завантаження висушеного склобою в бункері запасу, дроблення і сушку склобою, вагове дозування і спільний помел склобою і карбонатного пороутворення в млинах, як порообразователя використовують суміш доломіту в кількості 4% від маси скла, помел суміші до досягнення питомої поверхні 3000-5000 ^см2 / г, подачу меленої шихти в накопичувальний бункер, гранулювання шихти на тарілчастому грануляторі з зрошенням її водним розчином розчинного скла , сушку гранул на стрічково-сітчастої сушарці в шарі до 100 мм при температурі 400 ° с до вологості 2% і завантаження в бункер запасу гранул, відсів дрібниці на віброситі безпосередньо перед вспениванием гранул під обертової печі, спінення гранул під обертової печі разом з розділяє середовищем , що містить кварц, як кварцу використовують річковий кварцовий пісок, співвідношення розділяє середовища і гранул 1: 1, спінення гранул під обертової печі при температурі 780-820 ° С, відпал гранул до температури 30 ° С і відділення гранул від розділяє середовища проводять після відпалу .

Недоліками способу-прототипу є складність і енергоємність процесу, обмежений типорозмір отриманих гранул.

Завдання, яке вирішується пропонованим винаходом, - удосконалення процесу отримання пеносілікатного гравію.

Технічний результат - підвищення продуктивності процесу, зниження енерговитрат, поліпшення споживчих характеристик і якості готового продукту.

Поставлена ​​задача вирішується за допомогою ознак, зазначених у формулі винаходу, загальних з прототипом таких, як спосіб отримання пеносілікатного гравію, що включає сушку і дроблення склобою і порообразователя - суміші карбонатного і вуглецевого матеріалів, в млинах, подачу меленої шихти в накопичувальний бункер, вагове дозування склобою і порообразователя перед змішанням, гранулювання шихти з використанням водного розчину розчинного скла, сушку гранул, завантаження в бункер запасу гранул, спінення гранул під обертової печі разом з розділяє середовищем, отжиг гранул і відділення їх від розділяє середовища після відпалу, і відмінних істотних ознак, таких як кількість карбонатного порообразователя в суміші з вуглецевим беруть від 5 до 95 мас.%, змішання порошків склобою, кварцу і порообразователя виробляють в барабанному змішувачі, а змішання отриманого порошку і водного розчину розчинного скла здійснюють в швидкісному змішувачі, при цьому гранули одержують скачуванням в барабанному грануляторі, які сушать в барабанній сушарці, при подальшому вспіненні гранул під обертової печі температуру в першій половині печі по ходу гранул підтримують в інтервалі 720-900 ° С, а в другій половині печі - 580-300 ° С, а в якості розділяє середовища використовують суміш крейди або цементу з річковим кварцовим піском, причому зазначені компоненти беруть в суміші з кварцовим піском в кількості менше 20 мас.% від кількості останнього.

Обгрунтування умов процесу.

Спільне використання карбонатного і вуглецевого пороутворювачів дозволяє посилити і зробити більш рівномірним по температурі процес газоутворення в процесі термообробки за рахунок окислення вуглецю виділяється при термічній дисоціації з карбонатів вуглекислим газом. Можливе використання в якості вуглецевого порообразователя вуглецю будь-якого походження - газової сажі, деревного вугілля, коксу. Як карбонатного порообразователя можливе використання карбонатів кальцію, натрію або магнію, а й їх суміші. Кількість карбонатного порообразователя в суміші з вуглецевим може варіюватися від 5 до 95 мас.%. Зниження кількості карбонатного порообразователя нижче вказаної межі призводить до газоутворення у вузькому інтервалі температур, нерівномірного вспениванию і зниження якості продукту. Перевищення кількості карбонатного порообразователя понад вказаної межі веде і до газоутворення у вузькому інтервалі температур. Крім того, високий вміст карбонатного порообразователя в системі збільшує частку відкритих пір в готовому продукті, що в сукупності і знижує якість продукту.

Як розділяє середовища використовують крейду або цемент в суміші з річковим кварцовим піском. Використання цих компонентів в якості розділової середовища в суміші з кварцовим піском, на відміну від звичайного кварцового піску, дозволяє повністю запобігти злипання гранул в процесі термообробки, особливо при високих температурах і отриманні гранул високої щільності. Використання зазначених компонентів в суміші з кварцовим піском в кількості менше 20 мас.% Від кількості останнього призводить, при проведенні процесу спінювання вище 900 ° С, до злипання частини гранул, що знижує якість продукту.

При вспіненні гранул під обертової печі температура в першій половині печі по ходу гранул максимальна і становить 720-900 ° С, а в другій половині печі - 580-300 ° С, що дозволяє максимально використовувати виділяються в силикатном матеріалі гази і отримати продукт стабільної якості. Зниження температури нижче вказаної межі призводить до неповного протіканню процесу газовиділення в гранулах, недостатнього спікання матеріалу і, як результат, невисокою міцності при високій щільності гранул. Підвищення температури вище зазначеного температурного інтервалу призводить до надмірно бурхливого газовиділення в гранулах, розривів, а й до інтенсивного злипання гранул. Тому вихід температури обробки за вказані межі, як вгору, так і вниз, знижує якість готового прордукта.

У пропонованому способі на відміну від прототипу істотно вдосконалений ряд операцій, що дозволяє знизити енерговитрати технологічної лінії, підвищити надійність роботи, розширити характеристики одержуваної продукції і поліпшити її якість.

Так використання для гранулювання матеріалу послідовно розташованих швидкісного змішувача і барабанного прохідного гранулятора дозволяє домогтися більш рівномірного розподілу компонентів в сировині і, відповідно, отримати більш стабільні характеристики готового продукту. Крім того, запропоноване поєднання елементів технологічної схеми дозволяє не тільки випускати гранули в більш вузькому діапазоні розмірів, але і більш широко варіювати розміри серцевих і, відповідно, готових гранул. Пропоноване технічне рішення дозволяє отримувати сирцовиє гранули будь-якого заданого розміру в інтервалі від 0,5 до 40 мм, що призводить до готового продукту з діаметром від 1 до 80 мм. Ця обставина значно розширює можливу область використання готового продукту. Крім того, вказане поєднання технологічних елементів володіє при інших рівних умовах значно більш високою продуктивністю в порівнянні з відомим технологічним рішенням, що і сприятливо впливає на собівартість продукту.

Зазначені вище відмітні ознаки, кожен окремо і всі разом, спрямовані на вирішення поставленого завдання і є суттєвими.

Винахід пояснюється описом блок-схеми реалізації, запропонованого способу.

Пропонований спосіб отримання гранульованого пеносіліката - пеносілікатного гравію - здійснюється на технологічній лінії, що представляє собою послідовно і взаємопов'язано встановлене наступне обладнання (креслення).

Склобій надходить на склад сировини 1, звідки він надходить в барабанну сушарку 2. Сухий склобій дробиться в молотковій дробарці 3 і далі після відділення включень металу на магнітному сепараторі 4 дробиться в млині 5 до порошку. Порошок скла надходить в накопичувальний бункер 6.

Подрібнений кварц, в якості якого використовують кварцовий річковий пісок, отримують на млині 8, на яку він надходить зі складу 7. подрібнений кварц надходить в бункер 9.

Окремо на склад 10 надходить карбонатний або вуглецевий порообразователь, який розмелюють в млині 11 і зберігається в бункері 12.

Змішання порошків склобою, кварцу і порообразователя виробляють в барабанному змішувачі 13, а змішання отриманого порошку і водного розчину розчинного скла, що надходить з ємності 14, здійснюють в швидкісному змішувачі 15. Швидкісний змішувач являє собою горизонтальний циліндричний корпус з штуцерами завантаження і вивантаження продукту, форсунками для введення рідкої фази. Діаметр змішувача - 200 мм, швидкість обертання валу - 100 об / хв. Усередині корпусу поміщений співвісний вал, забезпечений живиться, змішувальними, транспортними лопатями. Розмір, кількість, взаємне розташування, форма змішувальних лопатей обрані таким чином, щоб забезпечити необхідну динаміку частинок. Продуктивність змішувача становить 250 кг / год.

Далі з отриманої суміші гранули одержують скачуванням в барабанному грануляторі 16, сушать гранули в барабанній сушарці 17. Отримані гранули надходять на проміжний склад серцевих гранул 18.

Сирцеві гранули надходять на термообробку зі складу 18 спільно з розділяє середовищем з бункера 19 у обертову піч 20, причому температура в першій половині печі по ходу гранул максимальна і становить 750-900 ° С, а в другій половині печі - 580-300 ° С. Відповідні температурні режими здійснюються на обертової печі з зовнішнім електрообігрівом обертового барабана, причому нагрівачі, розташовані в першій і другій половині печі, управляються незалежно. Як розділяє середовища використовують суміш крейди і цементу з річковим кварцовим піском.

Готові гранули піноскла відокремлюються від надлишку розділяє середовища на ситах 21 і відправляються на склад готової продукції 22. Надлишок розділяє середовища повертається в бункер 19.

Спосіб відповідно до даного винаходу додатково пояснюється за допомогою наведеного нижче прикладу, що не має обмеженого характеру.

Приклад конкретного здійснення запропонованого способу реалізований наступним чином. Зі складу сировини 1 склобій надходить після сушки в барабанній сушарці 2 на молоткову дробарку 3, де відбувається дроблення склобою до фракції менше 5 мм, після чого на магнітному сепараторі 4 відбувається відділення металевих включень. Металеві включення являють собою переважно темно-зелені пробки і їх кількість не перевищує 30-50 г на тонну склобою. Подрібнений склобій надходить на Вібровідцентрові млин 5 з продуктивністю 2,5-4,0 тонни на годину, де відбувається помел до фракції менше 60 мк. Готовий порошок складується в накопичувальному бункері 6.

Кварцовий річковий пісок надходить зі складу 7 на Вібровідцентрові млин 8, де він розмелюють до фракції менше 60 мк з продуктивністю 3-5 тонн на годину. Подрібнений кварц надходить в бункер 9.

Мел, вугілля або їх суміш зі складу 10 періодично завантажуються в кульову млин 11. У даному прикладі використовується суміш технічного вуглецю і карбонату кальцію у вигляді крейди в масовому відношенні 3: 1. У кульовій млині періодичної дії відбувається змішання і помел компонентів до фракції менше 40 мк. Готовий порошок порообразователя зберігається в накопичувальному бункері 12.

Змішання сухих порошків скла, кварцу і порообразователя відбувається в барабанному змішувачі 13, що представляє собою обертовий похилий циліндр діаметром 900 мм з розташованими всередині ребрами для інтенсифікації процесу перемішування. Порошок подаються в змішувач зі швидкістю 250 кг / год по склу, 10 кг / год по кварцу і 3 кг / год по порообразователем. У ємності 14 знаходиться водний розчин силікату натрію, що представляє собою технічний розчин рідкого скла щільністю 1,41 г / мл, розведений водою до концентрації 1,20 г / мл. Розчин з ємності 14 надходить з витратою 70 л / год в швидкісний змішувач 15, куди одночасно подається суміш порошків безпосередньо після змішувача 13. Отримана в швидкісному змішувачі суміш надходить безпосередньо в барабанний гранулятор 16, що представляє собою обертовий похилий циліндр діаметром 900 мм. Отримані сферичні гранули надходять в барабанну сушарку, що представляє собою обертовий похилий циліндр діаметром 900 мм з подається в нього противотоком з гранулами гарячим повітрям. Отримані сирцовиє гранули надходять на проміжний склад серцевих гранул 18, і вони являють собою сфери з діаметром 1-5 мм і насипною щільністю 1300-1380 кг / м ^3.

Як розділяє середовища при термообробці гранул використовують порошкові матеріали, що не спікаються при температурах процесу і перешкоджають злипанню силікатних продуктів. Можливе використання сухої розтертої глини, крейди, цементу, кварцового річкового піску і їх суміші. В даному прикладі в бункер 19 завантажені порошки крейди і кварцового піску в масовому співвідношенні 1: 1. Дана розділяє середовище та подається з витратою 50 кг / год у обертову піч 20, куди одночасно подається потік серцевих гранул з витратою 250 кг / год.

Температура в печі максимальна в першій половині печі по ходу гранул і становить 850 ° С, у другій половині печі температура підтримується на рівні 580-300 ° С.

Готові гранули піноскла відокремлюються від надлишку розділяє середовища на ситах 21 і відправляються на склад готової продукції 22. Надлишок розділяє середовища повертається в бункер 19. Готовий продукт являє собою суміш легких сфер з розміром 2-10 мм і насипною щільністю 170-190 кг / м ³ .

Даний приклад не обмежує область зміни параметрів процесу, а тільки демонструє послідовність операцій і характеризує матеріали та обладнання.

Крім того, запропоноване поєднання елементів технологічної схеми дозволяє не тільки випускати гранули в більш вузькому діапазоні розмірів, але і більш широко варіювати розміри серцевих і, відповідно, готових гранул. Пропоноване технічне рішення дозволяє отримувати сирцовиє гранули будь-якого заданого розміру в інтервалі від 0,5 до 40 мм, що призводить до готового продукту з діаметром від 1 до 80 мм. Ця обставина значно розширює можливу область використання готового продукту. Крім того, вказане поєднання технологічних елементів володіє при інших рівних умовах значно більш високою продуктивністю в порівнянні з відомим технологічним рішенням, що і сприятливо впливає на собівартість продукту.

Виробництво має безперервний цикл роботи і забезпечує стабільну і високу якість продукції. Готовий пеносілікатний гравій має, в залежності від обраних технологічних параметрів, такі характеристики: насипна щільність 150-900 кг / м ^3, діаметр гранул 1-80 мм при відповідних показниках теплопровідності і міцності.

Запропоноване технічне рішення дозволяє розширити і поліпшити споживчі характеристики готового продукту при одночасному зниженні собівартості продукту і підвищення продуктивності технологічної лінії. Таким чином, пропоноване технічне рішення має сукупність відмінностей і переваг від відомого. Зазначені відмінності полягають в наступному:

- Не проводять додаткову операцію відмивання склобою, так як паперові етикетки і металеву фольгу пляшок не заважають подальших технологічних операцій, а процес відмивання і подальшої сушки вимагає значних енерговитрат;

- В якості порообразователя використовують суміш карбонатного і вуглецевого матеріалів, що дозволяє знизити витрати на помел внаслідок невисокої міцності вуглецевих матеріалів, і знизити вартість сировини при використанні низькосортних вуглецевих матеріалів, кількість карбонатного порообразователя в суміші з вуглецевим може варіюватися від 5 до 95 мас.%. ;

- Помел порообразователя виробляють окремо зі склобоєм, внаслідок чого поліпшується якість готового продукту, так як роздільна підготовка сировини дозволяє незалежно оптимізувати якість вихідних компонентів;

- Додатково використовують добавку дробленого кварцу, як добавки, що не перевищує 20 мас.% Від кількості скла, використовують кварцовий річковий пісок, що дозволяє знижувати витрати більш дорогого в порівнянні з піском скла, поліпшити газовиділення карбонатного порообразователя і збільшити міцність одержуваних матеріалів;

- Змішання порошків склобою, меленого кварцу і порообразователя виробляють в барабанному змішувачі, що дозволяє домогтися високої однорідності готового продукту;

- Змішання отриманого порошку і водного розчину розчинного скла здійснюють в швидкісному змішувачі, що призводить до отримання вологого продукту, легкоокативаемого в гранули контрольованих розмірів;

- Гранули одержують скачуванням в барабанному грануляторі, так як використання такого гранулятора дозволяє легко керувати часом скочування і отримувати гранули необхідних розмірів при високій продуктивності процесу;

- Отримані гранули сушать в барабанній сушарці, що на відміну від стрічково-сітчастої сушарки дозволяє повністю уникнути процесу злипання гранул;

- При вспіненні гранул під обертової печі температура в першій половині печі по ходу гранул максимальна і становить 720-900 ° С, що дозволяє максимально використовувати виділяються гази і отримати продукт стабільної якості;

- В якості розділяє середовища використовують суху дробленую суху глину, крейду, цемент окремо, в суміші або в суміші з річковим кварцовим піском, що розширює сировинну базу, знижує вартість необхідних компонентів і підвищує якість готового продукту.

Зазначені компоненти використовуються в суміші з кварцовим піском в кількості менше 20 мас.% Від кількості останнього. Як розділяє середовища використовують суху дробленую суху глину, крейду, цемент окремо, в суміші або в суміші з річковим кварцовим піском. Використання цих компонентів в якості розділової середовища окремо, в суміші, і в суміші з кварцовим піском, на відміну від звичайного кварцового піску дозволяє повністю запобігти злипання гранул в процесі термообробки, особливо при високих температурах і отриманні гранул високої щільності. Використання зазначених компонентів в суміші з кварцовим піском в кількості менше 20 мас.% Від кількості останнього призводить, при проведенні процесу спінювання вище 900 ° С, до злипання частини гранул, що знижує якість продукту.

Незважаючи на те що були описані кращі варіанти здійснення винаходу, абсолютно ясно, що в нього фахівцями в даній області техніки можуть бути внесені зміни і доповнення, які не виходять, однак, за рамки наведеної нижче формули винаходу.

ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ

1. Коротка хімічна енциклопедія // Радянська енциклопедія. - М. 1965.- Т.4.- С. 1033-1034.

2. Демидович Б.К. Виробництво і застосування піноскла. Мінськ, Наука і техніка, 1972, с. 304.

3. Демидович Б.К. Піноскло. Мінськ, Наука і техніка, 1975, с. 248.

4. А.с. СРСР №1033465. МКІ З 03 З 11/00. Спосіб отримання гранульованого піноскла. Б.К. Демидович, Е.С. Новиков, С.С. Иодо, В.А. Петрович. Опубл. 07.08.83. Бюл. № 29.

5. А.с. СРСР №1169952. МКІ З 03 З 11/00. Спосіб отримання піноскла. Б.К. Демидович, Е.С. Новиков, С.С. Иодо, П.В. Шипук. Опубл. 30.07.85. Бюл. № 28.

6. А.с. СРСР №958362. МКІ З 03 З 11/00. Спосіб приготування гранульованого піноскла. М.І. Роговий, Л.Н. Волочіенко, А.Я. Ванін. Опубл. 15.09.82. Бюл. № 34.

7. United States Patent 4 933 306. ICl C03C 11/00. Artificial pumice stone. Tibor Pietsch. June 12, 1990.

8. Патент РФ 2132306, МКІ СОЗС11 / 00. Спосіб отримання пористих скломатеріалів з мартенівських шлаків. В.Ф. Павлов. Дата публікації 27.06.99.

9. Патент 2192397, МКИ С 03 С 11/00. Спосіб отримання пористих скломатеріалів з шлаків. В.Ф.Павлов, І.В.Павлов, Н.А.Павлова. Дата публікації 10.11.2002.

10. Патент РФ 2211811, МКИ С 03 С 11/00. Спосіб отримання пористих скломатеріалів з нерудної сировини. В.Ф.Шабанов, В.Ф.Павлов, С.Г.Кудюров. Дата публікації 10.09.2003.

11. Патент РФ 2237636, МКИ С 04 В 20/10. Спосіб отримання безвипалювального заповнювач. Б.К.Скріпкін, А.Ф.Сімурін, З.Я.Семенова, А.Ф.Афанасьева. Дата публікації 10.10.2004.

12. Patent CS222259, US4234330, C03B19 / 10. Method of making the beads from the foamed glass. Pierre Taupin, Michel Glineur, Jean Florean. Publication date 24.06.1983.

13. Patent US4332908, C 03 C 11/00. Foamed granular glass. Otto A. Published 01.06.1982.

14. Патент РФ 2081080, МКИ С 04 В 18/18. Спосіб отримання пустотілого заповнювач. С.Н.Гамаюнов. Опубл. 06.10.97.

15. Патент РФ 2186047, МКИ С 04 В 38/06. Спосіб отримання пустотілого заповнювач. С.В.Яковлев, В.Д.Журавлев, І.В.Журавлева, В.Ф.Бабкін, Н.Г.Акіньшін. Дата публікації 27.07.2002.

16. Патент РФ 2109705, МКИ С 04 В 18/18. Спосіб обробки летючого попелу і шламу очистки стічних вод, спосіб отримання легкого заповнювача і легкий кулястий пористий заповнювач. Некватал Тімоті М., Хейан Гленн А. Дата публікації 27.04.98.

17. Патент РФ 2158716, МКИ С 04 В 28/26. Композиція для виготовлення сферичних гранул для теплоізоляційного матеріалу. Ю.Г.Іващенко, А.А.Сурнін, Н.В.Зобкова, І.Л.Павлова. Дата публікації 10.11.2000.

18. Патент РФ 2163898, МКИ С 04 В 14/00. Сировинна суміш і спосіб виробництва зернистого теплоізоляційного матеріалу. М.П.Глебов, С.А.Белих, С.В.Патраманская. Дата публікації 10.03.2001.

19. Патент РФ 2177462, МКИ С 04 В 38/00. Спосіб отримання гранульованого теплоізоляційного матеріалу. Т.Н.Радіна, Ю.П.Карнаухов, М.А.Калініна. Дата публікації 27.12.2001.

20. Patent SK10562000, US6541108, C 03 C 11/00. Process for preparation, preferably from waste materials, of silicate foam with closed pores, and the product produced by the process. Laszlo Hoffmann, Istvan Jalsowszky, Emma Hoffmann, Rita Rostas, Jeno Feher, Zsolt Fejer. Publication date 11.12.2000.

21. А.с. СРСР №1571015. МКІ З 03 З 11/00. Спосіб отримання піноскла. А.А. Григорян, Г.С. Мелконян, А.А. Саркісян. Опубл. 15.06.90. Бюл. № 22.

22. Патент РФ 2243174, МКИ 7 С 03 С 1 11/00. Сировинна суміш для отримання гранульованого піноскла. Ю.М.Башкіров, В.І.Кірко, М.М.Колосова, Г.Е.Нагібін, А.І.Подлекарев. Дата публікації 27.12.2004.

23. Патент РФ 2232141, Спосіб отримання легкого заповнювача.

24. Патент WO 00/61512, C 04 B 20/10. Спосіб отримання гомогенного гранульованого піноскла. Б.А.Максімов, В.П.Петров, С.Ф.Коренькова. Дата публікації 10.07.2004.

25. Patent US 433290, C 03 C 11/00. Granulated foamed glass and process for the production thereof. Otto A. Vieli. Published 01.06.1982.

26. Патент РФ 2235694, З 03 З 11/00. Скло для отримання пеноматериала. Г.Е.Нагібін, М.М.Колосова, В.І.Кірко, Л.А.Мазалова, О.А.Резінкіна. Дата публікації 10.09.2004.

27. Патент РФ 2211203, МКИ С 04 В 38/06. Сировинна суміш для отримання теплоізоляційного гранульованого матеріалу. В.І.Калашніков, В.Л.Хвастунов, В.Ю.Нестеров, С.А.Панін, В.І.Степанов, В.М.Журавлев. Дата публікації 27.08.2003.

28. Патент РФ 2218314, МКИ С 04 В 14/00. Спосіб приготування спучує добавки. Х.Г.Гільманов, В.Ш.Халілов, А.К.Камалов, З.А.Фатхутдінов, В.Г.Уфімцев, І.Р.Нігматуллін, П.Л.Ольков. Дата публікації 10.12.2003.

29. Patent US 4826788, C 03 B 19/08. Composition for producing foamed glass molded products. Heinz Dennert, Hans V. Dennert, Alois Seidl. Published 02.05.1989.

30. Patent SI 9700161b C 03 B 19/08. Proizvod na osnovi penjenega stekla, postopek za njegovo proizvodnojo in uporaba. Ducman Vilma, Mihaela. Published 31.12.1998.

31. Patent GB 1002786. Process of producing foamed glass and foamed glass and insulating material produced by this process. Hermann Kreidl. Published 25.08.1965.

32. Патент РФ № 2162825, МКІ З 03 З 11/00. Спосіб виготовлення гранульованого піноскла з склобою. Г.І. Іскоренко, В.П. Канаєв, Г.М. Погребинський - Заявл. 13.12.1998. - Опубл 10.02.2001.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Спосіб отримання пеносілікатного гравію, що включає сушку і дроблення склобою і порообразователя - суміші карбонатного і вуглецевого матеріалів, в млинах, подачу меленої шихти в накопичувальний бункер, вагове дозування склобою і порообразователя перед змішанням, гранулювання шихти з використанням водного розчину розчинного скла, сушку гранул, завантаження в бункер запасу гранул, спінення гранул під обертової печі разом з розділяє середовищем, отжиг гранул і відділення їх від розділяє середовища після відпалу, що відрізняється тим, що кількість карбонатного порообразователя в суміші з вуглецевим беруть від 5 до 95 мас.%, змішання порошків склобою, кварцу і порообразователя виробляють в барабанному змішувачі, а змішання отриманого порошку і водного розчину розчинного скла здійснюють в швидкісному змішувачі, при цьому гранули одержують скачуванням в барабанному грануляторі, які сушать в барабанній сушарці, при подальшому вспіненні гранул під обертової печі температуру в першій половині печі по ходу гранул підтримують в інтервалі 720-900 ° с, а в другій половині половині печі 580-300 ° с, а в якості розділяє середовища використовують суміш крейди або цементу з річковим кварцовим піском, причому зазначені компоненти беруть в суміші з кварцовим піском в кількості менше 20 мас.% від кількості останнього.

Версія для друку
Дата публікації 17.01.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів