RU2567519C1 - Production line and process for extrusion of man-made fibrous materials - Google Patents
Production line and process for extrusion of man-made fibrous materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2567519C1 RU2567519C1 RU2014149776/13A RU2014149776A RU2567519C1 RU 2567519 C1 RU2567519 C1 RU 2567519C1 RU 2014149776/13 A RU2014149776/13 A RU 2014149776/13A RU 2014149776 A RU2014149776 A RU 2014149776A RU 2567519 C1 RU2567519 C1 RU 2567519C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- man
- fibrous materials
- drying
- granules
- screw
- Prior art date
Links
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 title claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 14
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 35
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 20
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 abstract description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 9
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 7
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 7
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 4
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 2
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 2
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 2
- 101150076749 C10L gene Proteins 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 239000011384 asphalt concrete Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000011868 grain product Nutrition 0.000 description 1
- -1 granulator press Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000013521 mastic Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к утилизации техногенных волокнистых материалов, а именно к переработке отходов деревообрабатывающих, сельскохозяйственных производств и может быть использовано при получении топливных гранул, гранулированных стабилизирующих добавок для дорожного строительства, органо-минеральных удобрений пролонгированного действия из древесных и целлюлозно-бумажных отходов и др.The invention relates to the utilization of technogenic fibrous materials, namely to the processing of waste from woodworking, agricultural production and can be used to obtain fuel pellets, granular stabilizing additives for road construction, organo-mineral fertilizers of prolonged action from wood and pulp and paper waste, etc.
Известна технологическая линия для производства топливных гранул из древесных отходов (патент РФ на полезную модель №75966, В09В 3/00, C10L 5/48, публикация: 10.09.2008), включающая гранулопроизводящий блок оборудования: молотковую дробилку, приемный бункер-смеситель сырья, пресс-гранулятор, транспортер гранул, элеватор, противоточный охладитель, роторный сепаратор гранул, бункер-циклон для гранул, упаковщик транспортер, пульт управления и блок аспирации: циклоны, вентиляторы, воздуховоды, системы кабелей и датчиков, с взаимосвязью в технологической последовательности и возможностью размещения оборудования в отдельных перемещаемых контейнерах.A well-known production line for the production of wood pellets from wood waste (RF patent for utility model No. 75966, B09B 3/00, C10L 5/48, publication: 09/10/2008), including a granule-producing unit of equipment: a hammer crusher, a receiving hopper-mixer of raw materials, granulator press, pellet conveyor, elevator, counterflow cooler, pellet rotary separator, pellet hopper cyclone, conveyor packer, control panel and suction unit: cyclones, fans, ducts, cable and sensor systems, with interconnection inspection and the ability to place equipment in separate transportable containers.
Недостатком технологической линии являются низкое качество гранул, повышенная энергоемкость ввиду использования большого количества оборудования и невозможности его взаимозаменяемости при использовании техногенных материалов с различными физико-механическими свойствами.The disadvantage of the production line is the low quality of the granules, the increased energy intensity due to the use of a large amount of equipment and the impossibility of its interchangeability when using technogenic materials with different physical and mechanical properties.
Наиболее близким является технологический комплекс производства гранулированного торфяного мелиоранта (патент РФ на полезную модель №91066, C05F 11/06, публикация: 27.01.2010), включающий последовательно установленные участки (устройства) приема и дозирования сырья, его сепарации (классификации), участки (устройства) смешения, механохимического активирования и гранулирования сырья с последующей сушкой сгранулированного материала, его складирования и упаковки.The closest is the technological complex for the production of granular peat ameliorant (RF patent for utility model No. 91066, C05F 11/06, publication: 01/27/2010), which includes sequentially installed sections (devices) for receiving and dosing raw materials, their separation (classification), sections ( devices) mixing, mechanochemical activation and granulation of raw materials with subsequent drying of the granulated material, its storage and packaging.
С существенными признаками заявленной технологической линией совпадает следующая совокупность признаков прототипа: последовательно установленные устройства приема и дозирования сырья, смешения, гранулирования, классификации и сушки.The following features of the prototype coincide with the essential features of the claimed technological line: sequentially installed devices for receiving and dosing raw materials, mixing, granulating, classifying and drying.
Однако указанный комплекс не обладает способностью производства гранул высокого качества и широкими технологическими возможностями: не позволяет перерабатывать техногенные материалы с различными физико-механическими характеристиками (грансоставом, исходной плотностью и текстурой, пластическими свойствами и др.), исключает возможность ввода в процессе постадийного измельчения техногенного сырья механоактивированных минеральных или топливосодержащих добавок, ограничивает возможности качественной гомогенизации техногенных волокнистых материалов невысокой насыпной массы с органическими связующими, не обеспечивает возможность предварительного уплотнения формуемой шихты перед ее экструдированием в гранулы, что снижает производительность гранулятора из-за низкой эффективности процесса экструдирования. Не позволяет совмещать процессы одновременной классификации и сушки сформованных гранул в одном агрегате с одновременной утилизацией теплоносителя в общем технологическом процессе, не обеспечивает замкнутого рециклинга тепломассообмена в системе: «смешение шихты - экструдирование материала - классификация и сушка гранул - микрогранулирование отсеянной просыпи гранулята и уловленного в аспирационной системе (рукавном фильтре) пылевидного материала».However, this complex does not have the ability to produce high-quality granules and wide technological capabilities: it does not allow to process technogenic materials with various physical and mechanical characteristics (granular composition, initial density and texture, plastic properties, etc.), excludes the possibility of introducing technogenic raw materials during step-by-step grinding mechanically activated mineral or fuel-containing additives, limits the possibility of high-quality homogenization of man-made fibers of low-bulk materials with organic binders does not provide the possibility of preliminary compaction of the moldable charge before it is extruded into granules, which reduces the productivity of the granulator due to the low efficiency of the extrusion process. It does not allow combining the processes of simultaneous classification and drying of molded granules in one unit with the simultaneous utilization of the heat carrier in the general technological process, it does not provide closed recycling of heat and mass transfer in the system: “mixing of the mixture - extrusion of the material - classification and drying of granules - microgranulation of the screened granulate and collected in aspiration system (bag filter) of the pulverized material. "
Известны также различные способы изготовления гранул методом экструдирования из материалов органического или неорганического происхождения (патент РФ на изобретение 2048119, А23K/12, публикация: 20.11.1995, патент РФ на изобретение 2291126, С03С 11/00, публикация: 10.07.2007), включающие процессы предварительной подготовки сырьевых материалов (сушка, измельчение, классификация), смешение формуемых компонентов с введением связующего; гранулирование подготовленной шихты с последующей сушкой гранул или их термообработкой.Various methods are also known for the manufacture of granules by extrusion from materials of organic or inorganic origin (RF patent for the invention 2048119, A23K / 12, publication: 11/20/1995, RF patent for the invention 2291126, С03С 11/00, publication: 10.07.2007), including processes of preliminary preparation of raw materials (drying, grinding, classification), mixing of the molded components with the introduction of a binder; granulation of the prepared mixture with subsequent drying of the granules or their heat treatment.
Однако недостатками указанных способов являются низкое качество гранул, а также они не могут быть использованы при гранулировании материалов с различными физико-механическими свойствами: отходов деревообрабатывающих, сельскохозяйственных, пищевых и других производств (опилок, отсева зернопродуктов, отходов растениеводства, лигнина, лузги и др.), целлюлозно-бумажных отходов, пылевидного вермикулита и др.However, the disadvantages of these methods are the low quality of the granules, and they can not be used for granulation of materials with various physical and mechanical properties: woodworking waste, agricultural, food and other industries (sawdust, screening of grain products, crop waste, lignin, husk, etc. ), pulp and paper waste, pulverized vermiculite, etc.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения гранул из техногенного сырья волокнистой текстуры (патент РФ на изобретение 2311224, В012/00, А23K 1/20, публикация: 27.11.2007), включающий процессы измельчения исходного материала, введения в него связующего, последующего доувлажнения материала до формовочного состояния, термонагрева увлажненной шихты и ее гранулирования в шнековом форпрессе, а также охлаждение экструдированных гранул.Closest to the proposed is a method for producing granules from technogenic raw materials of a fibrous texture (RF patent for the invention 2311224, В012 / 00, А23K 1/20, publication: 11/27/2007), including the processes of grinding the starting material, introducing a binder into it, and then wetting the material to the molding state, thermal heating of the moistened mixture and its granulation in a screw prepress, as well as cooling of the extruded granules.
С существенными признаками заявленного способа экструдирования техногенных волокнистых материалов совпадает следующая совокупность признаков прототипа: измельчение исходного материала, введение в него связующего и последующего доувлажнения материала до формовочного состояния, термонагрев увлажненной шихты и ее гранулирование, а также охлаждение экструдированных гранул.The following features of the prototype coincide with the essential features of the claimed method for extruding man-made fibrous materials: grinding of the starting material, introducing a binder into it and subsequent wetting of the material to a molding state, thermal heating of the moistened charge and its granulation, as well as cooling of the extruded granules.
Недостатками способа являются низкое качество выпускаемых гранул из-за отсутствия возможности вводить дополнительные компоненты органического или неорганического происхождения с последующим совмещением процессов измельчения и смешения компонентов; обеспечивать условия для высокоэффективной постадийной гомогенизации поликомпонентной техногенной шихты с возможностью введения органических связующих при высокоскоростном смешении компонентов, шихты; а также невозможность использовать техногенные волокнистые материалы в различном исходном состоянии: в виде крупноразмерных листов волокнистой текстуры (например - бумажных отходов), требующих их постадийного измельчения; мелкокусковых волокнистых материалов (например, отходов торфоперерабатывающих производств); мелкозернистых материалов (опилок, лузги, отходов растениеводства и др.); создавать условия для предуплотнения шихты перед ее формованием; совмещения процессов классификации и сушки гранул в одном агрегате, а также обеспечения рациональных условий тепломассообмена в процессе подготовки шихты, ее формовании и тепловой обработки гранул с реализацией рационального способа утилизации просыпи гранулята и уловленного пылеуноса в виде микрогранулята с последующим его рециклингом в основном технологическом процессе.The disadvantages of the method are the low quality of the produced granules due to the lack of the ability to introduce additional components of organic or inorganic origin, followed by a combination of grinding and mixing of the components; to provide conditions for highly efficient stepwise homogenization of a multicomponent technogenic charge with the possibility of introducing organic binders during high-speed mixing of the components of the charge; as well as the inability to use technogenic fibrous materials in a different initial state: in the form of large-sized sheets of fibrous texture (for example, paper waste) that require stepwise grinding; small-sized fibrous materials (for example, peat processing wastes); fine-grained materials (sawdust, husk, crop waste, etc.); create conditions for the pre-compaction of the mixture before its formation; combining the classification and drying of granules in one unit, as well as ensuring rational conditions of heat and mass transfer during the preparation of the mixture, its molding and heat treatment of granules with the implementation of a rational method for utilizing granulate spillage and collected dust collector in the form of micro granulate with its subsequent recycling in the main technological process.
Изобретение направлено на повышение качеств гранул, а также расширение технологических возможностей для получения экструдированных гранул из техногенных волокнистых материалов с различными физико-механическими свойствами и композиционным составом.The invention is aimed at improving the quality of granules, as well as expanding the technological capabilities for producing extruded granules from man-made fibrous materials with various physical and mechanical properties and composition.
Это достигается тем, что технологическая линия для экструдирования техногенных волокнистых материалов включает последовательно установленные устройства приема и дозирования сырья, смешения, гранулирования, классификации и сушки. Устройство приема и дозирования сырья содержит наклонный загрузчик, который соединен при помощи двух пневмоупругих питающих валков с ленточным конвейером с регулируемым углом наклона α=0° или 30°<α<50°. Наклонный загрузчик соединен с устройством измельчения, содержащее шредер и шнековый питатель, и они расположены над ленточным объемным дозатором, который соединен с молотковой дробилкой. Устройство смешения включает последовательно установленные вертикальный и горизонтальный турбулентные смесители, причем последний содержит блок для предварительного уплотнения шихты, а устройство классификации и сушки гранул содержит барабанно-винтовой сушильный агрегат.This is achieved by the fact that the technological line for the extrusion of technogenic fibrous materials includes sequentially installed devices for receiving and dosing raw materials, mixing, granulating, classifying and drying. The device for receiving and dispensing raw materials contains an inclined loader, which is connected using two pneumoelastic feed rolls with a conveyor belt with an adjustable angle of inclination α = 0 ° or 30 ° <α <50 °. The inclined loader is connected to a grinding device containing a shredder and a screw feeder, and they are located above the tape volumetric dispenser, which is connected to a hammer mill. The mixing device includes sequentially installed vertical and horizontal turbulent mixers, the latter containing a unit for preliminary compaction of the charge, and the device for classifying and drying granules contains a drum-screw drying unit.
Способ для экструдирования техногенных волокнистых материалов включает измельчение исходного материала, введение в него связующего и последующее доувлажнения материала до формовочного состояния, а также термонагрев увлажненной шихты и ее гранулирование и затем охлаждение экструдированных гранул. В зависимости от исходных размеров и текстуры материала осуществляется двухстадийное, с применением шредера, или одностадийное измельчение, при котором дополнительно вводятся механоактивированные или топливосодержащие добавки. Смешение композиционной смеси с органическим связующим осуществляется при предварительном пароувлажнении и уплотнении смеси. Полученные гранулы подвергают последовательной классификации и сушке или охлаждению в барабанно-винтовом сушильном агрегате.A method for extruding man-made fibrous materials involves grinding the starting material, introducing a binder into it and then wetting the material to a molding state, as well as thermally heating the moistened mixture and granulating it and then cooling the extruded granules. Depending on the initial dimensions and texture of the material, two-stage, using a shredder, or single-stage grinding is carried out, in which mechanically activated or fuel-containing additives are additionally introduced. Mixing a composite mixture with an organic binder is carried out with preliminary steam humidification and compaction of the mixture. The granules obtained are subjected to sequential classification and drying or cooling in a drum-screw dryer.
Ввиду того, что при гранулировании и сушке или охлаждении гранул выделяется дополнительная тепловая энергия с витающими микрочастицами материала, то возможно осуществить рециркуляцию тепловых паровоздушных потоков в устройстве классификации и сушки или охлаждения гранул, устройстве смешения и устройстве гранулирования, а именно: барабанно-винтовой сушильный агрегат - плоскоматричный гранулятор - горизонтальный и вертикальный турбулентные смесители - торообразный микрогранулятор.Due to the fact that during the granulation and drying or cooling of the granules additional heat energy is generated with the floating microparticles of the material, it is possible to recycle the thermal vapor-air flows in the granules classification and drying or cooling apparatus, the mixing device and the granulation apparatus, namely, a drum-screw drying unit - flat matrix granulator - horizontal and vertical turbulent mixers - toroidal microgranulator.
Микрогранулирование пароувлажненной просыпи с уловленным пылевидным материалом осуществляется в торообразном микрогрануляторе под действием воздушного потока, который создается вентилятором, и утилизируемого пароувлаженного теплового потока с органическими связующим. Сформованный микрогранулят рециркулируется в горизонтальный турбулентный смеситель.Micro-granulation of a steam-humidified spill with trapped pulverized material is carried out in a toroidal micro-granulator under the action of an air stream, which is created by a fan, and a utilized steam-humidified heat stream with an organic binder. The formed micro granulate is recycled to a horizontal turbulent mixer.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена технологическая линия для экструдирования техногенных волокнистых материалов.The invention is illustrated in the drawing, which shows a production line for extruding man-made fibrous materials.
Технологическая линия включает последовательно установленные и технологически связанные между собой следующие устройства. Устройство приема и дозирования техногенных материалов содержит тельфер 1, соединенный, например, жесткой сцепкой с контейнером загрузки 2 техногенных волокнистых материалов. При этом контейнер загрузки установлен над наклонным загрузчиком 3 с углом наклона, превышающим угол естественного откоса транспортируемого материала, оснащенный двумя пневмоупругими питающими валками 4. Валки соединены с ленточным конвейером 5, который имеет регулируемый угол наклона α.The technological line includes the following devices installed in series and technologically connected among themselves. The device for receiving and dosing technogenic materials contains a hoist 1, connected, for example, by a rigid coupling with a loading container 2 of technogenic fibrous materials. In this case, the loading container is installed above the inclined loader 3 with an inclination angle exceeding the angle of repose of the transported material, equipped with two pneumoelastic feed rolls 4. The rollers are connected to a conveyor belt 5, which has an adjustable angle of inclination α.
Ленточный конвейер соединен с устройством одно- или двухстадийного измельчения, а именно с шредером 6. Данное устройство помимо шредера и шнекового питателя 7 механоактивированных или топливосодержащих добавок, расположенных над ленточным объемным дозатором 8, включает трубопровод местного обеспыливания 9 и патрубок загрузки 10, связанные с молотковой дробилкой 11.The belt conveyor is connected to a one- or two-stage grinding device, namely, a shredder 6. In addition to a shredder and a screw feeder 7 of mechanically activated or fuel-containing additives located above the belt volumetric dispenser 8, this device includes a local dedusting pipe 9 and a loading nozzle 10 connected to the hammer crusher 11.
Для улавливания мелкой фракции пыли, а также осаждения более крупных частиц необходимо установить устройство аспирации, включающее осадительный циклон 12, соединенный, например, гофрами, с одной стороны с молотковой дробилкой, а с другой - с рукавным фильтром 13, в зоне выгрузки которого размещен затвор-питатель 14.To capture the fine dust fraction, as well as the deposition of larger particles, it is necessary to install an aspiration device, including a precipitation cyclone 12, connected, for example, with corrugations, on the one hand with a hammer mill, and on the other with a bag filter 13, in the discharge zone of which the shutter is located feeder 14.
Осадительный циклон соединен при помощи затвор-питателя с устройством двухстадийного турбулентного смешения, включающим емкость связующего 15 с дозирующим устройством, связанную с вертикальным турбулентным смесителем 16, например, при помощи резинового шланга. К вертикальному турбулентному смесителю прикреплен переходной патрубок 17 для соединения с горизонтальным турбулентным смесителем 18.The precipitation cyclone is connected by means of a gate-feeder to a two-stage turbulent mixing device including a binder 15 capacity with a metering device connected to a vertical turbulent mixer 16, for example, using a rubber hose. An adapter pipe 17 is attached to the vertical turbulent mixer for connection with the horizontal turbulent mixer 18.
Устройство двухстадийного турбулентного смешения жестко связано, например при помощи кожуха, с устройством экструдирования шихты, включающим плоско-матричный гранулятор 19, соединенный через горизонтальный турбулентный смеситель с парогенератором 20.The two-stage turbulent mixing device is rigidly connected, for example, by means of a casing, to a charge extrusion device including a flat-matrix granulator 19 connected through a horizontal turbulent mixer to a steam generator 20.
Устройство экструдирования шихты соединено с устройством классификации и сушки или охлаждения гранул, включающее барабанно-винтовой сушильный агрегат 21, оснащенный вентилятором 22 и соединенный с торообразным микрогранулятором 23 посредством вентилятора 24.The charge extrusion device is connected to a granule classification and drying or cooling device, including a drum-screw drying unit 21, equipped with a fan 22 and connected to a toroidal microgranulator 23 through a fan 24.
Устройство классификации и сушки или охлаждения гранул соединено с устройством для временного хранения, транспортировки, упаковки и складирования экструдированных гранул, включающим элеватор 25, соединенный с бункером 26 при помощи прикрепленного к нему ленточного гасителя 27 для предотвращения разрушения гранул. Ленточный конвейер 28 с одной стороны связан с бункером при помощи затвор-питателя, а с другой - с биг-бэгами 29, устанавливающимися на напольные весы 30, размещенные на складе готовой продукции 31.The device for classifying and drying or cooling the granules is connected to a device for temporary storage, transportation, packaging and storage of extruded granules, including an elevator 25 connected to the hopper 26 by means of a tape damper 27 attached to it to prevent destruction of the granules. The conveyor belt 28 is connected to the hopper on the one hand using a gate feeder, and on the other hand, to big bags 29 installed on the floor scales 30 located at the finished goods warehouse 31.
Способ экструдирования техногенных волокнистых материалов осуществляется на приведенной технологической линии.A method of extruding man-made fibrous materials is carried out on a given production line.
Исходный техногенный волокнистый материал, например картон, помещается в контейнер загрузки 2 и с помощью тельфера 1 поступает в наклонный загрузчик 3. С помощью пневмоупругих питающих валков 4, кинематически связанных между собой цепной передачей, достигается равномерная подача техногенного материала из наклонного загрузчика на ленточный конвейер 5 с переменным углом наклона α=0°или 30°<α<50°, обеспечивающим при α=30÷50° различную высоту загрузки материала в шредер 6. При α<30° - затрудняется загрузка материала в шредер ввиду значительной высоты последнего, а при α>50° ухудшаются условия равномерной загрузки материала. В случае использования мелкозернистых техногенных материалов (древесных опилок, предварительно измельченных целлюлозно-бумажных отходов или лигнина, волокнистых материалов растительного происхождения, вермикулита и др.) целесообразно исключить двухстадийное измельчение. Угол наклона ленточного конвейера при этом устанавливается равным α=0°. Горизонтальное расположение ленточного конвейера 5 исключает первую стадию измельчения в шредере 6. Материал направляется на ленточный объемный дозатор 7 и далее через патрубок загрузки 10 - в молотковую дробилку 11. При этом на ленточный объемный дозатор с материалом подаются механоактивированные компоненты или топливосодержащие добавки посредством вертикального шнекового питателя 8. Местное обеспыливание шредера обеспечивается с помощью трубопровода обеспыливания 9, соединенного с входным патрубком молотковой дробилки, работающей под разряжением. Тонкоизмельченный техногенный материал поступает в систему аспирации: осадительный циклон 12, оснащенный затвором-питателем 14 и рукавным фильтром 13. Через переходной патрубок 17 измельченный материал поступает в вертикальный турбулентный смеситель 16, в который подается жидкое связующее из емкости 15 с дозирующим устройством. Органическое связующее подается в турбулентный смеситель в зону его ламинарных потоков, что исключает действие центробежных сил и дезинтеграцию композиционной смеси. Вторая стадия смешения с пароувлажнением из парогенератора 20 реализуется в горизонтальном турбулентном смесителе 18, оснащенном лопастными элементами с развитой боковой поверхностью, обеспечивающими внутренний рецикл перемешиваемого материала. Кроме того, горизонтальный смеситель оснащен специальным устройством для предварительного уплотнения шихты, что обеспечивает ее равномерную подачу в плоскоматричный гранулятор 19, в зону формования, за счет лучшей сыпучести уплотненного материала. Это, в конечном итоге, повышает производительность гранулятора и качество сформованных гранул (стабильность значений плотности, прочности и др. показателей). Совмещенная классификация и сушка или охлаждение сформованных гранул осуществляется в барабанно-винтовом сушильном агрегате 21, обеспечивающем эффективный теплообмен между подаваемым с помощью вентилятора 22 воздухом и выходящим из гранулятора 19 гранулами. При этом барабанно-винтовой сушильный агрегат обладает минимальной металлоемкостью, высокой боковой поверхностью теплообмена и минимальными теплопотерями. Нагретый воздух рекуперируется на стадии смешения в турбулентном вертикальном смесителе 16, а также на стадии микрогранулирования отсеянной в сушильном агрегате 21 крупки и пылевидных материалов, уловленных в рукавном фильтре 13. Нагретый за счет механического экструдирования в плоскоматричном грануляторе 19 тепловой поток может быть направлен как в горизонтальный турбулентный смеситель 18 (схема «а»), так и совместно с тепловым потоком из сушильного агрегата (схема «b»). В горизонтальный смеситель также подается перегретый пар, улучшающий условия смешения техногенного волокнистого материала с органическим связующим. В случае необходимости (для уменьшения вязкости органического связующего) тепловой поток может быть подан в вертикальный турбулентный смеситель 16 (схема «с»). Отсеянная в барабанно-винтовом сушильном агрегате 21 крупка, пароувлажненные частицы которой являются центрами микрогранулирования, подаются в торообразный микрогранулятор 23 с помощью вентилятора 24 (схема «d»). Сформованный из крупки и уловленного пылевидного материала микрогранулят подается в горизонтальный смеситель 18 для последующей утилизации в плоскоматричном грануляторе. Высушенные и охлажденные гранулы из барабанно-винтового сушильного агрегата 21 посредством элеватора 25 загружаются в бункер 26, оснащенный ленточным гасителем 27 ударных воздействий при падении гранул с высоты, и далее, через затвор-питатель 14, ленточным конвейером 28 подается в биг-бэги 29. Взвешенные на напольных весах 30 гранулы размещаются на складе готовой продукции 31.The source of technogenic fibrous material, such as cardboard, is placed in the loading container 2 and with the help of a hoist 1 enters the inclined loader 3. Using pneumoelastic feed rolls 4, kinematically connected by a chain transmission, a uniform supply of technogenic material from the inclined loader to the belt conveyor 5 is achieved with a variable angle of inclination α = 0 ° or 30 ° <α <50 °, providing for α = 30 ÷ 50 ° different loading heights of the material in the shredder 6. At α <30 ° - it is difficult to load the material in the shredder due to the significant height s last, and when α> 50 ° deteriorating condition of uniform loading of the material. In the case of using fine-grained technogenic materials (wood sawdust, pre-shredded pulp and paper waste or lignin, fibrous materials of plant origin, vermiculite, etc.), it is advisable to exclude two-stage grinding. The angle of inclination of the conveyor belt is set equal to α = 0 °. The horizontal arrangement of the belt conveyor 5 eliminates the first grinding step in the shredder 6. The material is sent to the belt volume batcher 7 and then through the loading nozzle 10 to the hammer mill 11. In this case, mechanically activated components or fuel-containing additives are fed to the belt volume batcher with the material by means of a vertical screw feeder 8. Local dedusting of the shredder is provided using the dedusting pipe 9 connected to the inlet pipe of the hammer mill operating on q discharge. The finely ground technogenic material enters the suction system: precipitation cyclone 12, equipped with a gate-feeder 14 and a bag filter 13. Through the transition pipe 17, the crushed material enters a vertical turbulent mixer 16, into which a liquid binder is supplied from a container 15 with a metering device. The organic binder is fed into a turbulent mixer in the area of its laminar flows, which excludes the action of centrifugal forces and the disintegration of the composite mixture. The second stage of mixing with steam humidification from the steam generator 20 is implemented in a horizontal turbulent mixer 18, equipped with blade elements with a developed side surface, providing internal recycling of the mixed material. In addition, the horizontal mixer is equipped with a special device for preliminary compaction of the charge, which ensures its uniform supply to the flat matrix granulator 19, into the molding zone, due to better flowability of the compacted material. This, ultimately, increases the productivity of the granulator and the quality of the formed granules (stability of density, strength, and other indicators). Combined classification and drying or cooling of the formed granules is carried out in a drum-screw drying unit 21, which provides efficient heat exchange between the air supplied by the fan 22 and the granules leaving the granulator 19. At the same time, the drum-screw drying unit has a minimum metal consumption, a high side surface of heat transfer and minimal heat loss. The heated air is recovered at the mixing stage in the turbulent vertical mixer 16, as well as at the stage of micro-granulation of the grains sifted out in the drying unit 21 and the dusty materials trapped in the bag filter 13. The heat flow heated by mechanical extrusion in a flat matrix granulator 19 can be directed as in horizontal a turbulent mixer 18 (scheme "a"), and in conjunction with the heat flow from the drying unit (scheme "b"). Superheated steam is also fed into the horizontal mixer, which improves the conditions for mixing technogenic fibrous material with an organic binder. If necessary (to reduce the viscosity of the organic binder), the heat flux can be fed into a vertical turbulent mixer 16 (scheme "c"). The grains sifted out in a drum-screw drying unit 21, the steam-humidified particles of which are microgranulation centers, are fed into a toroidal microgranulator 23 using a fan 24 (scheme “d”). The micro-granulate formed from the grains and trapped pulverulent material is fed into a horizontal mixer 18 for subsequent disposal in a flat matrix granulator. The dried and cooled granules from the drum-screw drying unit 21 are loaded via an elevator 25 into a hopper 26 equipped with a belt damper 27 of impacts when the granules fall from a height, and then, through the gate-feeder 14, the belt conveyor 28 is fed into the big bags 29. Granules suspended on floor scales 30 are placed in the finished goods warehouse 31.
Проведенные промышленные испытания разработанной технологической линии и реализуемого способа экструдирования техногенных волокнистых материалов показали, что реализация предлагаемых технических решений обеспечивает их следующие преимущества:The industrial tests of the developed production line and the implemented method of extruding man-made fiber materials showed that the implementation of the proposed technical solutions provides their following advantages:
- комплексную универсальность использования техногенных волокнистых материалов с различными физико-механическими характеристиками; - comprehensive universality of the use of technogenic fibrous materials with various physical and mechanical characteristics;
- возможность ввода, перед стадией окончательного доизмельчения и смешения материалов, различных механоактивированных или топливосодержащих добавок, что расширяет номенклатуру выпускаемой продукции в технологическом комплексе (топливосодержащих пеллет для выработки тепловой или электрической энергии, поризованных заполнителей для производства теплоизоляционных изделий, гранулированных стабилизирующих добавок для щебеночно-мастичного асфальтобетона улучшенного качества, органо-минеральных удобрений пролонгированного действия и др.);- the possibility of introducing, before the stage of final grinding and mixing of materials, various mechanically activated or fuel-containing additives, which expands the range of products in the technological complex (fuel-containing pellets for generating thermal or electric energy, porous aggregates for the production of heat-insulating products, granular stabilizing additives for crushed stone and mastic asphalt concrete of improved quality, long-acting organic-mineral fertilizers and etc.);
- возможность реализации теплотехнического рециклинга тепловых потоков с целью экономии энергозатрат на выпуск экструдированной продукции;- the possibility of implementing heat engineering recycling of heat flows in order to save energy costs for the production of extruded products;
- обеспечение утилизации отсеянной просыпи гранул и уловленных пылевидных материалов при их использовании в основном технологическом процессе, а следовательно - повышение производительности технологического комплекса;- ensuring the disposal of sifted spills of granules and trapped pulverized materials when used in the main technological process, and therefore - increasing the productivity of the technological complex;
- повышение качества гранул и производительности пресс-валкового экструдера при обеспечении замкнутого рециклинга тепловых потоков.- improving the quality of the granules and the performance of the press-roll extruder while providing closed recycling of heat fluxes.
Технический результат от использования изобретения заключается в том, что заявляемая технологическая линия и способ экструдирования техногенных волокнистых материалов обеспечивают получение высокого качества гранул с различными физико-механическими характеристиками при постадийном высокоскоростном смешении поликомпонентной шихты, предуплотнении и экструдировании с организацией рециклинга тепловых потоков, утилизации просыпи гранул и уловленных в аспирационной системе пылевидных материалов в виде сформованного микрогранулята. А также заявляемая технологическая линия и способ экструдирования техногенных волокнистых материалов обладают широкими технологическими возможностями.The technical result from the use of the invention lies in the fact that the claimed production line and method for extruding man-made fibrous materials provide high-quality granules with different physical and mechanical characteristics during stepwise high-speed mixing of a multicomponent charge, prevention and extrusion with the organization of recycling of heat flows, utilization of granule spillage and dusty materials captured in an aspiration system in the form of a molded microgranulate . And also the claimed production line and method for extruding man-made fibrous materials have wide technological capabilities.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014149776/13A RU2567519C1 (en) | 2014-12-09 | 2014-12-09 | Production line and process for extrusion of man-made fibrous materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014149776/13A RU2567519C1 (en) | 2014-12-09 | 2014-12-09 | Production line and process for extrusion of man-made fibrous materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2567519C1 true RU2567519C1 (en) | 2015-11-10 |
Family
ID=54537061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014149776/13A RU2567519C1 (en) | 2014-12-09 | 2014-12-09 | Production line and process for extrusion of man-made fibrous materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2567519C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2624306C1 (en) * | 2016-10-17 | 2017-07-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Technological module and method of mixing technogenic fiber materials |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU50906U1 (en) * | 2005-06-22 | 2006-01-27 | Александр Абрамович Вертман | FOREST-PROCESSING ENERGY-TECHNOLOGICAL COMPLEX |
| RU2291126C1 (en) * | 2005-04-11 | 2007-01-10 | Закрытое акционерное общество "Пермское производство пеносиликатов" | Method of production of the granulated foam-silicate - the foam-silicate gravel |
| RU2311224C2 (en) * | 2005-06-07 | 2007-11-27 | Леонид Леонидович Сидоров | Method of preparing granules from sunflower husks |
-
2014
- 2014-12-09 RU RU2014149776/13A patent/RU2567519C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2291126C1 (en) * | 2005-04-11 | 2007-01-10 | Закрытое акционерное общество "Пермское производство пеносиликатов" | Method of production of the granulated foam-silicate - the foam-silicate gravel |
| RU2311224C2 (en) * | 2005-06-07 | 2007-11-27 | Леонид Леонидович Сидоров | Method of preparing granules from sunflower husks |
| RU50906U1 (en) * | 2005-06-22 | 2006-01-27 | Александр Абрамович Вертман | FOREST-PROCESSING ENERGY-TECHNOLOGICAL COMPLEX |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КZ27270A4, 15.08.2013 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2624306C1 (en) * | 2016-10-17 | 2017-07-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Technological module and method of mixing technogenic fiber materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100515703C (en) | Universal wood pellet production process and system | |
| CA2928564C (en) | A method and a system for producing a lightweight ceramic aggregate, particularly from coal ash | |
| CN87103878A (en) | Family, industry and other similar treatment of wastes produced method and apparatus | |
| CN204911728U (en) | Broken separator of grit | |
| CN105637071B (en) | Utilize the granule manufacturing system and manufacture method of biomass | |
| CN107803166B (en) | Economic and environment-friendly extrusion powder granulation system and granulation process | |
| CN106287732A (en) | Multi-state hazardous waste incineration pretreatment and compatibility system and method | |
| CN114621015B (en) | Dry production method and equipment of powder for rock plate press forming | |
| CN101234904B (en) | Method and device for producing semi-dry type ceramic powdery material | |
| CN203923129U (en) | Biomass wood pellet fuel production equipment | |
| RU2567519C1 (en) | Production line and process for extrusion of man-made fibrous materials | |
| CN201694966U (en) | Continuous production equipment for organic fertilizer | |
| CN215047092U (en) | Dry-mixed mortar production system | |
| CN107500724B (en) | Shale ceramsite sand and preparation method thereof | |
| CN207862278U (en) | Recycling coke powder prepares the device of formed coke | |
| CN101591152A (en) | The continuous process system of treatment of urban garbage and preparation building materials | |
| CN1938405A (en) | Method and apparatus for producing waste-to-solid fuel | |
| CN201309206Y (en) | Device for producing building materials by utilizing urban garbage | |
| CN206073081U (en) | Multiple physical states danger waste burning pretreatment and compatibility system | |
| CN112795416A (en) | Method for forming fuel pellets | |
| JPH09234449A (en) | Recycle plant for making waste into solid fuel | |
| RU147679U1 (en) | INSTALLATION FOR THE PRODUCTION OF FINE-DISPERSED AND FRACTIONAL MATERIALS | |
| CN204672135U (en) | A kind of limestone desulfurizer production line | |
| KR101662439B1 (en) | Biomass pellet manufacturing method using and Biomass pellet manufacturing equipment make use of waste oil and bunker fuel oil C | |
| KR100528573B1 (en) | Concrete admixture composition manufacturing device mainly containing coal ash |