 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Заполнители из природных плотных 5 страница
|
|
↓
бункер запаса сухих гранул на 1,5 смены
↓
маятниковый дозатор
↓
однобарабанная печь
↓
холодильник
↓
грохот (рассев на товарные фракции)
↓
склад готовой продукции
Особенности пластического способа производства керамзита
1. сырье характеризуется различной степенью однородности и вспучиваемости
2. позволяет применять более распространенные разновидности глин.
3. имеется возможность введение различных добавок, повышающих Квсп, любым способом.
4. более сложный и дорогой способ по сравнению с другими способами.
Шликерный способ производства керамзита (до 1%)
Сырье: глины и суглинки, карьерная влажность которых выше формовочной, а природную структуру трудно разрушить пластической переработкой сырья.
Требование к сырью:
1. различная однородность глин;
2. сырье с различной степенью вспучивания;
3. допустимо содержание крупных включений более 10%.
Технологическая схема
Отвал
↓
Глинозапасник
↓
Грубое измельчение
(дезинтеграторные вальцы, валково-зубчатые дробилки, глинорезки)
|
|
|
глиноболтушка
(шликер с ω = 48…55%)
↓
перекачка насосом
↓
шламбассейн
↓
перекачка насосом
↓
вращающаяся печь с цепной завесой
↓
холодильник
↓
грохот (сортировка на товарные фракции)
↓
склад готовой продукции
Особенности шликерного способа производства керамзита
1. позволяет усреднить состав сырья;
2. возможно введение большого количества различных видов добавок;
3. возможно введение комплексных добавок;
4. обжиг с цепной завесой – бесформовочный способ;
5. возможно размораживание сырья в глиноболтушках, отпадает необходимость в утеплении запаса глины в зимнее время;
6. получаемый керамзит по данному способу более легкий и более мелкий, чем при пластическом;
7. повышенный расход топлива;
8. снижение производительности на 24…30% из-за необходимости испарять большое количество влаги при производстве керамзита.
Оборудование для производства керамзита
Дробление: молотковые, валково-зубчатые, конусные дробилки, дезинтеграторные вальцы, глинорезки.
Перемешивание: двухвальные, лопастные смесители.
Формование: дырчатые вальцы, барабанный, тарельчатый грануляторы, ленточные пресса.
Сушка: сушильные барабаны, опудривание во вращающихся барабанах.
Обжиг: вращающиеся одно- или двухбарабанные печи, печи кипящего слоя, кольцевые печи.
Охлождение: барабанный, самотечный колосниковый холодильники, аэрожелобы, а также в пределах вращающейся печи, поступающим в нее воздухом.
Транспортировка: пластинчатый, ленточный, ящичный, тарельчатый питатели или транспортеры, насосы.
Сортировка: гравиесортировка (до 4 фракций), трехслойный барабанный грохот, сепаратор кипящего слоя.
Складирование готовой продукции: закрытые склады силосного и бункерного типа.
«ПРОИЗВОДСТВО КЕРАМЗИТОВОГО ПЕСКА»
Эффективность применения керамзитового гравия в легких бетонах снижается из-за использования в качестве мелкого заполнителя кварцевых песков, которые сильно утяжеляют бетон и понижают его теплозащитные свойства. Поэтому, возникает необходимость изготовления бетонной смеси на легком песке, одним видом из которых является керамзитовый песок. Его можно изготовлять 2 способами: дроблением крупных и негабаритных фракций керамзита и обжигом глиняного порошка в реакторах кипящего слоя.
Дробленый керамзитовый песок
Требования к дробленому песку:
1. не должно быть зерен фр.>5 мм.
2. выпускается 6 марок по насыпной плотности: 500, 600, 700, 800, 900, 1000.
3. зерновой состав регламентируется специальным графиком:
Выход керамзитового песка и его насыпная плотность зависят от насыпной плотности керамзита, подвергаемого дроблению.
Технологическая схема
Склад керамзитового гравия
↓
Приемный бункер
↓
Ленточный питатель
↓
Валковая дробилка (первичное дробление)
↓
Валковая дробилка (вторичное дробление)
↓
Грохот
 |  |
Бункер керамзитового песка Бункер керамзитового щебня
Для получения необходимого количества мелкой фракции дробление должно быть 2х ступенчатым.
Достоинством дробленного керамзитового песка является то, что он содержит значительное количество пылевидной фракции 0,14 мм, обладающей гидравлической активностью.
Недостатком дробленого песка является то, что гранулы не имеют наружной спекшейся оболочки и поэтому обладают повышенным водопоглощением, потреблением цементного теста а, получаемые бетоны, имеют пониженную прочность. Является относительно дорогим материалом.
Обжиговый керамзитовый песок
Требования к обжиговому песку:
1. фр.< 1,2 мм должно быть 40…80%, в том числе фр.< 0,14 мм не менее 7% по массе.
2. фр.> 5 мм не более 5%.
3. п.п.п. + ω песка не более 2%.
Технологическая схема
Склад сырья
↓
Ящичный питатель
↓
Вальцы грубого помола
↓
Сушильный барабан с цепной завесой для измельчения
(ω=7…9%)
|
грохот
↓
тарельчатый питатель
↓
печь кипящего слоя
↓
холодильник
↓
пневмотранспорт
↓
|
|
грохот
бункер обжигового песка бункер керамзита
Достоинства:
1. Структура песка схожа со структурой керамзитового гравия, т.е. снаружи гранулы покрыты спекшейся плотной оболочкой, внутри которой – пористая структура.
2. Растворы на обжиговом песке обладают меньшей водопотребностью и большей прочностью, чем на дробленом.
«ЗАПОЛНИТЕЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗОЛ ТЭС»
Выход золы очень велик, поэтому стоит вопрос об ее утилизации. Одно из решений этого вопроса – производство ИПЗ с использованием различных видов зол. К ИПЗ на основе зол относятся:
1. Зольный гравий
2. Глинозольный керамзит
3. Аглопорит
«ЗОЛЬНЫЙ ГРАВИЙ»
Зольный гравий выпускают 2 видов: обжиговый и безобжиговый.
Обжиговый зольный гравий
Обжиговый зольный гравий – это ИПЗ, получаемый гранулированием в тарельчатом грануляторе с последующим вспучиванием в коротких вращающихся печах прямоточного действия.
Требования к зольному гравию:
1. Марки гравия (устанавливаются по насыпной плотности) 350…800, R = 1…10 МПа.
2. п.п.п. < 5%.
3. не должно быть включений свободной извести.
4. F не менее 15 циклов.
5. максимальная отпускная влажность 5%.
6. дробленных кусков в сортовом песке не более 5%.
Сырье: 1. Зола от сжигания твердого топлива в пылевидном состоянии из отвалов ТЭС при гидроудалении, зола, отбираемая из электрофильтров.
2. Легкоплавкие глины. Если в золе частиц угля более 10%, то в нее добавляют глину до 20%, а если угля менее 5%, то добавляют опилки – 5%.
Зола – тонкодисперсные частицы размером до 3мм, состоящие из минеральной части и частиц несгоревшего топлива.
Минеральный состав золы:
– стекловидные частицы различного химического состава
– кристаллическая фаза различного состава.
Способы регулирования размера зерен гранул:
1. Количеством раствора связующего (ЛСТ, шликер).
2. Основным количеством золы и ее дисперсностью.
3. Углом наклона гранулятора: чем меньше угол, тем больше диаметр гранул.
4. Скоростью вращения чаши гранулятора, при угле наклона 55…600.
Схема приготовления гранул на тарельчатом грануляторе
 |  |
1 – бункер-приемник
2 – питатель
3 – бункер с золой
4 – бачок для воды (раствора ЛСТ, шликера)
5 – гранулятор
6 – форсунки подачи воды (раствора)
7 – место загрузки золы
8 – нож очистки днища
9 – место выгрузки.
По мере увлажнения формируются зерна окатышей. Дисперсность золы влияет на плотность полуфабриката. Плотность п/фабриката в сухом состоянии 1240…1650 кг/м3.
Чаще всего зольный гравий обжигают во вращающихся коротких печах, причем п/фабрикат попадает сразу в зону высоких температур 12000С.
Охлаждают обжиговый зольный гравий в холодильниках различного типа медленно и постепенно. Иначе могут возникнуть центры концентрации напряжений, приводящие к распаду гранул.
После охлаждения зольный гравий сортируют на товарные фракции и складируют.
Безобжиговый зольный гравий
Сырье: 1. ПЦ, известь, гипсовые, гипсо-пуццолановые вяжущие.
2. золы ТЭС сухого отбора, высушенные золы из отвалов их гидроудаления, золошлаковые смеси. Содержание частиц несгоревшего топлива в золах и золшлаковых смесях допускается до 25%, удельная поверхность более 2500 см2/г, т.о. возможность использования зол расширяется.
3. Для снижения плотности БЗГ в шихту вводят перлитовый песок, древесные опилки, отходы пеностекла или газосиликата.
Основами получения БЗГ являются:
– грануляция увлажненной смеси золы и вяжущего;
– гидратационное твердение вяжущего с активными составляющими золы.
Технологическая схема
Бункер золы Бункер цемента
85% 10…15%
(70…75%) (бункер извести или гипса,
или ШПЦ, или ГЦПВ)
(20…25%)
|
шаровая мельница
|
гранулятор
↓
пропарочная камера
↓
грохот
↓
склад готовой продукции
Достоинством БЗГ является экономия топлива и энергоресурсов в 2..3 раза при его производстве по сравнению с производством ОЗГ.
«ГЛИНОЗОЛЬНЫЙ КЕРАМЗИТ»
Глинозольный керамзит – это ИПЗ на основе золы ТЭС в смеси с глинами, получаемый в противоточных вращающихся печах. Причем количество золы в сырьевой шихте 10…30%, и она является пуццолановой добавкой к глине. Изменяя соотношение между золой и глиной, можно регулировать интервал плавкости (вспучиваемости), вязкость расплава, степень кристаллизации черепка гранул, вспучиваемость глинистого сырья и, т.о. прочностные свойства заполнителя.
Роль глины сводиться к обеспечению связанности частиц золы в гранулах до обжига, образованию расплава в определенном температурном интервале, созданию устойчивого источника кислорода, выделяющегося в результате дегидратации глинистых минералов и обеспечивающего выгорание ококсованных частиц.
Технологическая схема
Комовая глина (фр. 80…100 мм) 10…30%
↓
Грейферный кран
↓
Дисковая дробилка (фр. 40…60 мм)
↓
Вальцы грубого помола
|
Вальцы тонкого помола (до 2…3 мм)
↓
Ленточный питатель
↓
Глиномешалка с пароувлажнением
↓
Глиномешалка открытого типа
↓
Барабанный грохот (удаление посторонних примесей)
↓
Дырчатые вальцы (гранулы Ø14 мм и L=20 мм)
↓
|
Наклонный конвейер (опудривание гранул кв. песком)
↓
Сушильный барабан
↓
Противоточная вращающаяся печь
↓
Барабанный холодильник
↓
Грохот
↓
Склад готовой продукции
Изготовление глинозольного керамзита позволяет использовать действующие предприятия керамзитовой промышленности, при этом достигаются высокие ТЭП, а также происходит утилизация золы.
«АГЛОПОРИТ» (ГОСТ 11991-83)
Определение, сырье и сущность процесса агломерации
Аглопорит – это ИПЗ, получаемый путем термической обработки силикатных материалов на агломерационных машинах с последующим дроблением.
Выпускается аглопорит ввиде щебня, гравия и песка. Песок бывает крупный фр. 1,2-5 мм и иелкий фр.<1,2 мм. Марка песка 600 – 1000, требования по ГОСТ 11991-83 к песку не нормируются.
Фракции щебня и гравия 5-10, 10-20, 20-40 мм. Марки крупного заполнителя 400 – 800, устанавливается по насыпной плотности. Прочность на сжатие в цилиндре 0,4…1,2 МПа.
Сырье: 1. Основные минералы: угленосные и глинистые сланцы сланцы, топливные шлаки, глины, суглинки, супеси, лессы, золы от сжигания углей.
Угленосные сланцы содержат достаточное количество горючих веществ, обеспечивающих процесс агломерации без добавки угля.
Из глинистых пород применяются тощие, т.к. высоковспучивающиеся глины не пригодны для производства аглопорита, т.к. при их вспучивании заплывают межзерновые пустоты, прекращается поступление через них воздуха в зону горения и процесс горения затухает. Наилучшими для спекания являются породы, у которых температурный интервал между контактным спеканием и жидким состоянием более 2000С.
Золы и шлаки от сжигания каменных углей должны содержать: 20…30% SiO2, 15…45% Al2O3, 2…3,5% Fe2O3, до 8% CaO. Удельная поверхность должна быть 3000 см2/г. На процесс спекания влияет химический состав золы, который характеризуется показателем агломерации
Предпочтительным показателем агломерации является Р = 0,3…0,4.
Интервал между температурами размягчения и плавления должен быть ≥ 300С, а Квсп < 1,5.
2. Добавки. В качестве добавок используют антрацит, каменный и бурый уголь, древесные опилки, топливосодержащие промышленные отходы, золу ТЭЦ, известь.
Сущность процесса агломерации
Процесс агломерации заключается в том, что через слой зажженной шихты просасывается кислород сверху вниз.
В слое шихты протекают последовательно следующие процессы (зоны протекания процессов):
1. Испарение влаги и сушка верхнего слоя.
2. воспламенение и горение топлива заформованого в шихту.
3. спекание поризация конгломерата.
4. охлаждение с формированием кристаллической структуры.
Изготавливают аглопорит на установках непрерывного и переодического действия. На установках непрерывного действия за счет движения агломерационной ленты происходит перемещение материала и зоны располагаются под углом.
I II III IV
Увеличить скорость спекания можно за счет более интенсивного просасывания воздуха через спекаемый слой, но интенсификация процесса приводит к быстрому распространению зоны горения на термически неподготовленные горизонты агломерируемой шихты. И вызывает, во-первых, снижение температуры в зоне горения, во-вторых, создает в этой зоне окислительную среду. А это приводит к снижению выхода готовой продукции. Перенос зоны горения в агломерируемом слое можно осуществить путем пульсирующего прососа воздуха.
Охлаждение происходит на ленте агломерационной машины за счет воздуха окружающей среды.
Физико-химические процессы, протекающие при спекании
1. 90…5000С происходит удаление адсорбционной влаги из глин. Начинается процесс. Начинается процесс дегидратации железа, разрыхление шихты, повышается газопроницаемость слоя шихты.
2. 500…6000С, 900…10000С – дегидратация глинистых минералов, интенсивное удаление летучих. Начало восстановления оксидов железа.
3. 1000…12500С – декарбонизация карбонатов. Начало протекания реакций в твердой фазе, образование муллита, продолжается восстановление оксидов железа и заканчивается дегидратация глинистых минералов.
4. 1250…13500С – появление жидкой фазы, интенсивное образование муллита, кристаллизация железистых минералов. Образовавшийся расплав склеивает отдельные зерна в конгломерат.
5. 1650…200С завершается кристаллизация железистых минералов и заканчивается образование муллита. Параллельно образуется α-кристаболлит, и расплав переходит в стекло при резком охлаждении.
Охлажденный аглопорит состоит из стеклофазы на 35…50% и кристаллической фазы на 50…65%.
Пористость в аглопорите образуется за счет 4 факторов: превращение межзерновых пустот в поры при контактном спекании зерен материале, удаление гигроскопической влаги, выгорание органических веществ и вспучивание глины.
Основные операции технологического процесса
– подготовка шихты и добавок: дробление основного сырья, дозирование компонентов и их перемешивание.
– грануляция шихты и ее спекание.
– охлаждение коржа.
– дробление, сортировка и складирование.
Получение аглопорита из углесодержащих пород
Способы приготовления гранул аглопорита зависят от структурных особенностей исходных материалов. Основными требованиями при подготовке гранул является обеспечение необходимой газопроницаемости и достаточно равномерного распределения всех компонентов шихты. Газопроницаемость регулируют подбором гранулометрического состава шихты в зависимости от пластичности глины.
Влажность глины должна быть достаточной для образования слитных гранул и в тоже время не должна быть чрезмерной с тем, чтобы гранулы не слипались в сплошную газонепроницаемую массу.
В качестве смесителей шихты используют двухвальные глиномешалки.
Технологическая схема
Отвалы отходов Глина Недожег
Углеобогащения ↓ ↑
↓
Склад для усреднения Ящичный питатель Дозатор
породы с рыхлителем ↓
Щековая дробилка Дезинтеграторные
(первичное дробление) вальцы
↓
Бункер запаса
↓
Щековая дробилка
(вторичное дробилка)
↓
Дозатор
Шихтосмеситель
↓
Питатель
↓
Агломерационная машина
Грохот для отделения
|
Роторная дробилка
↓
Грохот
↓
Силоса готовой продукции
Производства керамзита на основе глинистого связующего
Грануляция шихты, на основе глинистого связующего, производится в грануляторах различного типа: окатывающих, разрыхляющих и формующих.
Технологическая схема
Расходный бункер Расходный бункер Расходный бункер
возврата золы глины
↓ ↓ ↓
питатель питатель ящичный питатель
с глинорыхлителем
↓
дробилка (мельница) дезинтеграторные
вальцы
|
грохот глиноболтушка
↓
приемный бассейн с мешалкой
↓
насос
↓
расходный бассейн с мешалкой
↓
дозатор
шнековый смеситель
↓
тарельчатый гранулятор
↓
агломерационная машина
Грохот для отделения
недожога
грохот
|
|
дробилка
силосы готовой продукции
Данная схема предусматривает использование золы, отбираемой из электрофильтров электростанций, которая является сухой и сыпучей. Для грануляции сырья в данной схеме используется тарельчатый гранулятор. В случае использования золы гидроудаления, технологическая схема усложняется в связи с необходимостью ее сушки и рыхления.
Аглопорит гравиеподобной формы
От керамзита аглопорит гравиеподобной формы отличается повышенной насыпной плотностью, поскольку процессы вспучивания при его обжиге играют второстепенную роль, а от аглопоритового щебня – окатанной формой гранул и наличием на их поверхности более плотной оболочки, т.к. его не подвергают дроблению.
Сырье: Суглинки гидрослюдистые лессовидные с содержанием глинистых минералов до 9…15%, с Квсп = 1,1, с коротким интервалом спекания – до 300С.
В качестве добавок используют уголь или углесодержащие отходы и тугоплавкую глину.
Требование к сырью: содержание топлива в шихте – 10…12%. Влажность шихты – 20…22%.
Свойства заполнителя:
1) гранулы Ø 5…20 мм;
2) нас. плотность 510…520 кг/м3
3) R ≥ 1,3 МПа.
Аглопорит гравиеподобной формы получают контактным спеканием на агломерационной машине. Особенностью технологии является опудривание гранул смесью угля и тугоплавкой глиной.
Технологическая схема
Суглинок Уголь Тугоплавкая глина
↓ ↓ ↓
Ящичный питатель Ящичный питатель Ящичный питатель
↓ ↓ ↓
Валково-зубчатая Валково-зубчатая Валково-зубчатая
дробилка дробилка дробилка
↓ ↓ ↓
Двухвальный смеситель Бункер с питателем Бункер с питателем
↓ ↓ ↓
Дырчатые вальцы Сушильный барабан Сушильный барабан
↓ ↓
Бункер с дозатором Бункер с дозатором
Бегуны сухого помола
↓
Бункер с дозатором
Барабанный опудриватель
↓
Роликовый укладчик
↓
Агломерационная машина
↓
Коржеломатель
↓
Пластинчатый транспортер
↓
Гравиесортировка
↓
Склад готовой продукции
Промышленное производство пока не организовано.
Аглопоритовый гравий
Сырье: 1. Основное: Различные золы ТЭС. Предпочтительны средне- и тугоплавкие золы ТЭС с интервалом размягчения не менее 500С. Содержание угля не должно превышать: а) для легкоплавких (t<12000С) – 10%; б) для среднеплавких (1200…14000С) – 12%; в) для тугоплавких (t>14000С) – 15%.
Дата публикования: 2014-11-29; Прочитано: 863 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
