[go: up one dir, main page]

RU2572441C2 - Process train for producing of granulated heat insulating foam glass-crystalline material - Google Patents

Process train for producing of granulated heat insulating foam glass-crystalline material Download PDF

Info

Publication number
RU2572441C2
RU2572441C2 RU2013148526/03A RU2013148526A RU2572441C2 RU 2572441 C2 RU2572441 C2 RU 2572441C2 RU 2013148526/03 A RU2013148526/03 A RU 2013148526/03A RU 2013148526 A RU2013148526 A RU 2013148526A RU 2572441 C2 RU2572441 C2 RU 2572441C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hopper
raw
raw materials
silicate
granules
Prior art date
Application number
RU2013148526/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013148526A (en
Inventor
Лидия Константиновна Казанцева
Александр Ильич Никитин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Баскей Керамик" (ООО "Баскей Керамик")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Баскей Керамик" (ООО "Баскей Керамик") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Баскей Керамик" (ООО "Баскей Керамик")
Priority to RU2013148526/03A priority Critical patent/RU2572441C2/en
Publication of RU2013148526A publication Critical patent/RU2013148526A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2572441C2 publication Critical patent/RU2572441C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: process train includes: site of feed stock materials preparation to produce dry fine-grained powders, site for production of raw granules based on mixing and granulation of dry components with solution of alkali, and site of heat treatment of the raw granules. After drying and foaming the heat insulating foam glass-crystalline material is produced.
EFFECT: reduced material density, increased service life of equipment.
2 dwg

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к производству гранулированного теплоизоляционного пожаробезопасного материала ячеистой структуры на силикатной основе типа пеностекла. Указанный материал может быть использован в различных областях строительства как насыпной тепло- и звукоизолирующий материал в перекрытиях зданий, в подвальных помещениях, в дорожном строительстве, а также в качестве легких наполнителей в бетонах, штукатурках, сухих строительных и тампонажных смесях и др.The invention relates to the production of building materials, namely the production of granular heat-insulating fireproof material of a cellular structure on a silicate base such as foam glass. The specified material can be used in various fields of construction as bulk heat and sound insulating material in the ceilings of buildings, in basements, in road construction, as well as as light fillers in concrete, plasters, dry building and grouting mixtures, etc.

Пеностекло - это легкие газонаполненные материалы ячеистого строения, по фактуре представляющие собой затвердевшую пену, замкнутая ячеистая структура которых ограничена тонкими стеклянными стенками. Пеностекло, блочное или гранулированное, получают путем обжига при температуре плавления смеси порошка стекла, специально сваренного, или боя стекла с газообразователями.Foam glass is lightweight gas-filled materials with a cellular structure, in texture representing hardened foam, the closed cellular structure of which is limited by thin glass walls. Foam glass, block or granular, is obtained by firing at a melting temperature of a mixture of specially-welded glass powder, or by glass breakage with blowing agents.

Гранулированное пеностекло выпускают, как правило, из боя стекла, так как варка стекла идет при высокой температуре (1450°C), что значительно повышает себестоимость продукции. Несмотря на высокие эксплуатационные характеристики гранулированного пеностекла, предприятий по его выпуску в России мало. Это связано с ограниченностью источника сырья - боя стекла. Поэтому в настоящее время разрабатываются способы, составы и технологические линии производства гранулированных пеностеклокристаллических материалов, в которых стекло частично или полностью меняется на природное силикатное сырье без его предварительного плавления. Производственные мощности по выпуску гранулированных пеностеклокристаллических материалов из природного сырья не имеют ограничений, так как в качестве сырья применяются широко распространенные в природе силикатные породы - кремнистые (опока, трепел, диатомит и др. аналогичные) или алюмосиликатные, в качестве которых используются цеолитсодержащие туфы.Granular foam glass is usually released from glass breakage, since glass is melted at a high temperature (1450 ° C), which significantly increases the cost of production. Despite the high performance characteristics of granular foam glass, there are few enterprises producing it in Russia. This is due to the limited source of raw materials - glass breakage. Therefore, methods, compositions and production lines for the production of granular foam-glass-crystalline materials are being developed in which glass partially or completely changes to natural silicate raw materials without preliminary melting. The production capacities for the production of granular foamglass-crystalline materials from natural raw materials have no restrictions, since silicate rocks that are widely used in nature are silica (silica (flask, tripoli, diatomite, etc. similar) or aluminosilicate, which use zeolite-containing tuffs as raw materials.

Например, известна технологическая линия производства гранулированного пористого теплоизоляционного материала, в которой имеются два параллельно действующих участка обработки сырьевых компонентов, что позволяет использовать не только стеклообразный материал, но и кремнистое природное сырье (Патент на полезную модель РФ №62393, МПК С03С 11/00, опубл. 2007.10.04).For example, the technological line for the production of granular porous heat-insulating material is known, in which there are two parallel-acting sections for processing raw materials, which makes it possible to use not only glassy material, but also siliceous natural raw materials (Utility Model Patent of the Russian Federation No. 62393, IPC S03C 11/00, publ. 2007.10.04).

Первый участок обработки сырьевых компонентов включает последовательно установленные приемный бункер природного кремнистого сырья, роторный измельчитель, вальцы грубого помола, дробилку валковую, смеситель двухвальный с подведенной к нему системой подачи и дозирования воды, смесители планетарно-шнековые, насос суспензии, аттриторы для помола и активации дробленого сырья с водой, насос суспензии.The first section for processing raw materials includes a sequentially installed receiving silo of natural siliceous raw materials, a rotary grinder, coarse rollers, a roll crusher, a twin-shaft mixer with a water supply and dosing system connected to it, planetary screw mixers, a slurry pump, attritors for grinding and activation of crushed raw materials with water, suspension pump.

Второй участок обработки сырьевых компонентов включает приемный бункер стеклообразного материала, роторный измельчитель, дробилку щековую, дробилку валковую, вибросито, бункер накопительный, аттриторы для помола и механоактивации дробленого сырья с водой и подсоединенной к нему системой подачи и дозирования воды и технологических добавок, насос суспензии.The second section for processing raw materials includes a hopper for glassy material, a rotary grinder, a jaw crusher, a roll crusher, a vibratory screen, a storage bin, attritors for grinding and mechanical activation of crushed raw materials with water and a water supply and dosing system and technological additives connected to it, and a suspension pump.

Участок смешения, формования и получения пористых гранул включает смеситель-диспергатор, насос суспензии, накопительную емкость, распылительную сушилку, бункер пресс-порошка, гранулятор тарельчатый, сушилку гранул, печь вспенивания, охладитель гранул, классификатор, склад готовой продукции.The area for mixing, molding and producing porous granules includes a dispersant mixer, a slurry pump, a storage tank, a spray dryer, a press powder hopper, a plate granulator, a granule dryer, a foaming oven, a pellet cooler, a classifier, and a finished product warehouse.

Получаемый на известной технологической линии гранулированный пористый теплоизоляционный материал имеет насыпную плотность 150-350 кг/м3, предел прочности на сжатие в цилиндре - не менее 0,5 МПа, водопоглощение - не более 7% и теплопроводность - не более 0,1 Вт/м×K.The granular porous heat-insulating material obtained on a known production line has a bulk density of 150-350 kg / m 3 , a compressive strength in the cylinder of at least 0.5 MPa, water absorption of not more than 7% and thermal conductivity of not more than 0.1 W / m × K.

Основными недостатками известной технологической линии являются высокие энергозатраты и сложная технологическая схема производства, связанная с двухкомпонентным составом, включающим два типа силикатного сырья и необходимостью сверхтонкого измельчения с механоактивацией в воде и последующим смешиванием суспензий и высушиванием в распылительной сушилке.The main disadvantages of the known production line are high energy costs and a complex production flow chart associated with a two-component composition, including two types of silicate raw materials and the need for ultrafine grinding with mechanical activation in water and subsequent mixing of the suspensions and drying in a spray dryer.

Для упрощения производства гранулированных пористых теплоизоляционных материалов разработаны способы изготовления из однокомпонентных составов. В этом случае силикатным сырьем является только природное кремнистое сырье - трепел, диатомит, опока (Патент РФ №2329986, МПК С04В 28/26, С04В 40/00, опубл. 2008.27.07). Способ включает приготовление сырьевой смеси, перемешивание, формование массы и термообработку, при этом сырьевая смесь состоит из кремнистой породы, гидроксида натрия или калия и этилсиликата. Взаимодействие измельченной кремнистой породы с водным раствором гидроксида натрия или калия с образованием гидратированных полисиликатов натрия или калия является экзотермической реакцией, протекающей с выделением тепла, в результате чего масса самопроизвольно разогревается до 80-90°C и разжижается. За счет введенного в состав этилсиликата гидратированные полисиликаты натрия или калия (жидкое стекло) коагулируют, разжиженная масса постепенно гелирует и может формоваться. Кроме этого, введение этилсиликата повышает водостойкость продукции. Формование гранул осуществляется экструзией через фильеры. Сформованные гранулы опудривают и подвергают термообработке в диапазоне температур 300-900°С.To simplify the production of granular porous insulating materials, methods of manufacturing from single-component compositions have been developed. In this case, only siliceous raw materials — tripoli, diatomite, and flask — are silicate raw materials (RF Patent No. 2239986, IPC С04В 28/26, С04В 40/00, publ. 2008.27.07). The method includes preparing a raw mix, mixing, mass forming and heat treatment, wherein the raw mix consists of siliceous rock, sodium or potassium hydroxide and ethyl silicate. The interaction of the crushed siliceous rock with an aqueous solution of sodium or potassium hydroxide with the formation of hydrated polysilicates of sodium or potassium is an exothermic reaction proceeding with the release of heat, as a result of which the mass spontaneously warms up to 80-90 ° C and liquefies. Due to the ethyl silicate introduced into the composition, hydrated polysilicates of sodium or potassium (water glass) coagulate, the liquefied mass is gradually gelled and can be molded. In addition, the introduction of ethyl silicate increases the water resistance of the product. The granules are formed by extrusion through dies. The formed granules are powdered and subjected to heat treatment in the temperature range of 300-900 ° C.

Этот способ, при безусловном преимуществе - простой технологической цепочке - характеризуется существенным недостатком - привязке к одному составу массы, включающей этилсиликат - дорогое вещество, не являющееся широко распространенным и общедоступным. Кроме этого количество добавляемой воды может составлять 50% от массы сырьевой смеси. Для высушивания гранул с такой высокой влажностью требуются высокие затраты энергии.This method, with an obvious advantage - a simple technological chain - is characterized by a significant drawback - binding to one mass composition, including ethyl silicate - an expensive substance that is not widespread and generally available. In addition, the amount of added water can be 50% by weight of the raw mix. Drying granules with such high humidity requires high energy costs.

Известна технологическая линия производства гранулированного пеносиликатного материала с использованием в качестве силикатного сырья кремнистых пород - опоку, трепел, диатомит (Патент на полезную модель РФ №115351, МПК С04В 28/26, опубл. 2012.27.04).A well-known technological line for the production of granular foam silicate material using silica as silicate raw materials is flask, tripoli, diatomite (Utility Model Patent of the Russian Federation No. 115351, IPC С04В 28/26, publ. 2012.27.04).

Сущность работы такой технологической линии заключается в следующем. Минеральное силикатное сырье с карьерной влажностью после удаления крупных включений в виде камней и гальки поступает на склад силикатного сырья, откуда подается в лопастной, валковый или Z-образный смеситель с внешней термостатирующей рубашкой с возможностью обогрева. В смеситель также подается сухой гидроксид натрия, смесь перемешивается, смеситель подогревается до 80-100°C. Предполагается, что за счет высокой природной влажности указанное силикатное сырье будет взаимодействовать с NaOH с образованием в смесителе однородной кременезем-щелочной пасты. При низкой влажности сырья возможно добавление воды в смеситель. Для протекания реакции силикатообразования и получения однородной пасты смесь перемешивается в течение 0,5-3 часов. После этого обогрев прекращается и в смеситель при постоянном перемешивании подают водный раствор кислоты. Щелочная силикатная паста под воздействием кислоты коагулирует и затвердевает с образованием полидисперсных изометричных твердых образований, которые высушивают в сушильной печи при температуре 200-450°C. Сухой материал в виде кусков подается в смеситель для опудривания тугоплавким порошком, а затем поступает в дробилку, где происходит дробление материала до нужного фракционного состава сырцовых гранул. Сырцовые гранулы вспениваются в обжиговой печи при температуре 720-850°C. Готовый гранулированный пеносиликатный материал поступает на склад готовой продукции.The essence of the work of such a technological line is as follows. Mineral silicate raw materials with career moisture, after removal of large inclusions in the form of stones and pebbles, are fed to the silicate raw materials warehouse, from where they are fed into a paddle, roller or Z-shaped mixer with an external thermostatic jacket with the possibility of heating. Dry sodium hydroxide is also fed into the mixer, the mixture is mixed, the mixer is heated to 80-100 ° C. It is assumed that due to the high natural humidity, the specified silicate raw material will interact with NaOH with the formation in the mixer of a uniform kremezene-alkaline paste. At low humidity of the raw material, it is possible to add water to the mixer. To proceed the reaction of silicate formation and to obtain a homogeneous paste, the mixture is stirred for 0.5-3 hours. After that, heating stops and an aqueous acid solution is supplied to the mixer with constant stirring. Under the influence of acid, alkaline silicate paste coagulates and hardens with the formation of polydisperse isometric solid formations, which are dried in a drying oven at a temperature of 200-450 ° C. Dry material in the form of pieces is fed into the mixer for dusting with refractory powder, and then it goes into the crusher, where the material is crushed to the desired fractional composition of the raw granules. Raw granules are foamed in a kiln at a temperature of 720-850 ° C. Finished granular foam silicate material enters the finished goods warehouse.

Известная технологическая линия характеризуется рядом недостатков:Known production line is characterized by several disadvantages:

- использование для коагуляции силикатно-щелочной пасты агрессивного химического соединения - кислоты, которая в дополнении к щелочному компоненту - гидроксиду натрия, еще больше увеличивает неблагоприятную экологическую нагрузку на персонал и прилегающую к предприятию территорию;- the use of an aggressive chemical compound, an acid, for coagulation of silicate-alkaline paste, an acid that, in addition to the alkaline component, sodium hydroxide, further increases the adverse environmental burden on personnel and the territory adjacent to the enterprise;

- использование в качестве исходного сырья неизмельченной кремнистой породы. Маловероятно, что крупные куски кремнистого сырья могут за 30 минут образовать однородную пасту с сухим гидроксидом натрия. Максимальный период силикатообразования - 3 ч, в течение которого реактор-смеситель должен дополнительно обогреваться при постоянном перемешивании массы, что связано с дополнительными энергозатратами;- use as a raw material of unmilled siliceous rock. It is unlikely that large pieces of siliceous raw materials can form a homogeneous paste with dry sodium hydroxide in 30 minutes. The maximum period of silicate formation is 3 hours, during which the reactor-mixer must be additionally heated with constant mixing of the mass, which is associated with additional energy costs;

- сушка крупных, влажных, коагулированных образований обычно протекает медленно и также приведет к повышению энергозатрат.- drying of large, moist, coagulated formations usually proceeds slowly and will also lead to an increase in energy consumption.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является технологическая линия производства гранулированного пеноматериала, состоящая из трех связанных между собой участков: 1 - подготовки исходного сырья; 2 - получения сырцовых гранул; 3 - термообработки (Патент на полезную модель РФ №100073, МПК С04В 38/00, опубл. 2010.10.12). Технологическая линия предназначена для выпуска гранулированного теплоизоляционного ячеистого пеноматериала с размером зерен 0,2-5 мм и использованием в качестве силикатного сырья кремнистых пород, содержащих аморфный оксид кремния, например трепел, опоку или диатомит.The closest technical solution to the proposed invention is a technological line for the production of granular foam, consisting of three interconnected sections: 1 - preparation of the feedstock; 2 - obtaining raw granules; 3 - heat treatment (Patent for utility model of the Russian Federation No. 100073, IPC С04В 38/00, publ. 2010.10.12). The production line is intended for the production of granular heat-insulating cellular foam with a grain size of 0.2-5 mm and the use of siliceous rocks containing amorphous silicon oxide, such as tripoli, flask or diatomite, as silicate raw materials.

Участок подготовки сырья включает последовательно установленные, связанные транспортерами склад силикатного сырья, сушильный барабан, дробилку и первый фракционный сепаратор. Выход сепаратора связан с участком получения сырцовых гранул, включающим последовательно установленное следующее оборудование: бункер запаса сырого сырья, бункер щелочного компонента, выходы которых связаны с входами смесителя, который через сушилку связан с бункером запаса сырцовых гранул. Участок термообработки включает печь термообработки, входы которой связаны с бункером запаса сырцовых гранул и бункером пылевой фракции, а выход печи через второй фракционный сепаратор связан со складом готовой продукции. При этом второй фракционный сепаратор вторым выходом связан с первым входом бункера пылевой фракции, второй вход которого соединен со 2-м выходом первого фракционного сепаратора.The raw material preparation section includes sequentially installed silicate feed storage, a drying drum, a crusher and a first fractional separator connected by conveyors. The separator outlet is connected to the raw granule production section, which includes the following equipment installed in series: raw material storage bin, alkaline component bin, the outputs of which are connected to the mixer inlets, which are connected through the dryer to the raw granule storage bin. The heat treatment section includes a heat treatment furnace, the entrances of which are connected to the raw granule storage bin and dust fraction bin, and the furnace exit through the second fractional separator is connected to the finished product warehouse. In this case, the second fractional separator by the second output is connected to the first input of the dust fraction bin, the second input of which is connected to the 2nd output of the first fractional separator.

Недостатками известной технологической линии являются следующие:The disadvantages of the known production line are the following:

- смешивание раствора щелочного компонента осуществляется с грубодисперсным сырьем, раздробленным до класса -5 мм. Предполагается, что трепел или диатомит должны пропитываться раствором щелочи благодаря своей пористости. Однако естественной пористости кремнистых пород недостаточно, чтобы гравий породы вобрал в себя необходимое для плавления в диапазоне температур 720-820°C количество гидроксида натрия, даже при 50% концентрации раствора;- mixing the solution of the alkaline component is carried out with coarse raw materials, crushed to a class of -5 mm. It is assumed that tripoli or diatomite should be impregnated with an alkali solution due to its porosity. However, the natural porosity of siliceous rocks is not enough for the gravel of the rock to absorb the amount of sodium hydroxide necessary for melting in the temperature range 720-820 ° C, even at a 50% concentration of the solution;

- в связи с тем, что природная пористость кремнистой породы неоднородная, добиться равномерного распределения гидроксида натрия в объеме зерен гравия невозможно, что приведет к неравномерному вспениванию гранул и большой неоднородности пористой структуры материала;- due to the fact that the natural porosity of the siliceous rock is heterogeneous, it is impossible to achieve a uniform distribution of sodium hydroxide in the volume of gravel grains, which will lead to uneven foaming of the granules and a large inhomogeneity of the porous structure of the material;

- неравномерность увлажнения кремнистого сырья водным раствором щелочи неизбежно приведет к более высокой концентрации гидроксида натрия на поверхности гравия. Внутренняя часть гравия при этом может быть не пропитана совсем. Это приведет к более высокому вспениванию поверхностной части гранул, тогда как внутренняя часть гранул может оказаться не вспененной. Вероятно, по этой причине пористый материал в известном решении назван пенокерамическим материалом;- uneven moistening of siliceous raw materials with an aqueous alkali solution will inevitably lead to a higher concentration of sodium hydroxide on the gravel surface. In this case, the internal part of gravel may not be completely saturated. This will lead to higher foaming of the surface of the granules, while the inner part of the granules may not be foamed. Probably for this reason, the porous material in the known solution is called ceramic foam material;

- указанное увеличение гранул в объеме 1,8-2,3 соответствует плотности пористого материала не менее 600 кг/м3. Такая плотность является высокой для насыпного теплоизоляционного пеноматериала;- the specified increase in granules in a volume of 1.8-2.3 corresponds to a density of porous material of at least 600 kg / m 3 . This density is high for bulk thermal insulation foam;

- использование в качестве плавня только экологически небезопасного NaOH в виде водного раствора. Причем, водный раствор щелочи в данном решении должен быть высококонцентрированным, не менее 50%. Высокая концентрация водного раствора щелочи создает повышенную экологическую нагрузку на персонал производства и окружающую завод территорию. Кроме того, высокая концентрация щелочи затрудняет автоматизацию ее подготовки и транспортировки из-за кристаллизации насыщенного раствора.- the use of only environmentally unsafe NaOH in the form of an aqueous solution. Moreover, the aqueous alkali solution in this solution should be highly concentrated, at least 50%. A high concentration of an aqueous solution of alkali creates an increased environmental burden on production personnel and the territory surrounding the plant. In addition, a high concentration of alkali complicates the automation of its preparation and transportation due to crystallization of the saturated solution.

Техническим результатом предложенного изобретения технологической линии производства гранулированного теплоизоляционного пеносиликатного материала является 1 - снижение плотности и повышение качества продукции, 2 - увеличение срока службы оборудования, 3 - снижение энергетических затрат и 4 - экологической нагрузки на персонал производства и окружающую предприятие территорию.The technical result of the proposed invention, a technological line for the production of granular heat-insulating foam silicate material is 1 - decrease in density and improvement of product quality, 2 - increase in equipment service life, 3 - reduction in energy costs and 4 - environmental load on production personnel and the surrounding area.

Поставленная задача решается тем, что в технологической линии производства гранулированного теплоизоляционного пеностеклокристаллического материала, содержащей технологически связанные между собой участок подготовки исходного сырья, включающий последовательно установленные и связанные транспортерами склад силикатного сырья, устройства для дробления и сушки, участок получения сырцовых гранул, включающий бункер запаса сухого измельченного сырья и бункер щелочного компонента, выходы которых связаны с входами смесителя, после которого последовательно установлены и связаны транспортерами сушилка и бункер запаса сырцовых гранул, участок термообработки, включающий печь термообработки, входы которой связаны с выходом бункера запаса сырцовых гранул и бункером разделительной среды, а выход через фракционный сепаратор, связан со складом готовой продукции, вторым выходом фракционный сепаратор связан с входом бункера разделительной среды, при этом на участке подготовки исходного сырья дополнительно установлены бункер-дозатор раздробленного силикатного сырья и бункер-дозатор твердых добавок, а в качестве устройства для сушки установлена вихревая мельница-сушилка, выход которой связан с бункером запаса сухого измельченного сырья, а вход связан с выходами бункера-дозатора твердых добавок и бункера-дозатора раздробленного силикатного сырья, вход которого связан с выходом устройства для дробления, а на участке получения сырцовых гранул дополнительно установлен гранулятор, вход которого связан с выходом смесителя, а выход - с сушилкой.The problem is solved in that in the technological line for the production of granular heat-insulating foam-glass material, containing a technologically interconnected section for the preparation of raw materials, including a silicate raw materials storage unit, conveyors for crushing and drying, and a raw granule production section including a dry storage bin crushed raw materials and alkaline component bin, the outputs of which are connected to the inputs of the mixer, after which the dryer and the raw pellet storage bin, the heat treatment section including the heat treatment furnace, the entrances of which are connected to the output of the raw granule storage bin and the separation media bin, and the outlet through the fractional separator is connected to the finished product warehouse, the second output is the fractional separator connected to the inlet of the separation medium hopper, while in the feedstock preparation section, a chopped silicate feed hopper and a hopper are additionally installed -doser of solid additives, and a vortex mill-dryer is installed as a drying device, the outlet of which is connected to the hopper of the stock of dry powdered raw materials, and the input is connected to the outputs of the hopper-dispenser of solid additives and the hopper-dispenser of crushed silicate raw materials, the input of which is connected to the outlet devices for crushing, and at the site of obtaining raw granules, a granulator is additionally installed, the input of which is connected to the outlet of the mixer, and the output to the dryer.

Сущность технологической линии производства гранулированного теплоизоляционного пеностеклокристаллического материала в предложенной полезной модели поясняется блок-схемой:The essence of the technological line for the production of granular heat-insulating foamglass material in the proposed utility model is illustrated by the flowchart:

Фиг. 1 - блок-схема технологической линии производства гранулированного теплоизоляционного пеностеклокристаллического материала, Фиг. 1а - вариант блок-схемы.FIG. 1 is a block diagram of a production line for the production of granular heat-insulating foam glass material, FIG. 1a is a block diagram embodiment.

Технологическая линия имеет в своем составе технологически последовательно связанные между собой участки подготовки исходного сырья, получения сырцовых гранул, термоподготовки.The technological line includes in its composition technologically sequentially interconnected sections for the preparation of raw materials, the production of raw granules, and heat treatment.

Участок подготовки исходного сырья включает последовательно установленные и связанные транспортными системами склад силикатного сырья (1), устройство для дробления силикатного сырья (глинорыхлитель) (2), бункер дозатор раздробленного силикатного сырья (3), вихревая мельница-сушилка (4) и параллельно с ними бункер-дозатор твердых добавок (5), связанный выходом с входом вихревой мельницы-сушилки (4), которая выходом связана с бункером запаса сухого измельченного сырья (сухого механоактивированного порошка) (6) участка подготовки сырцовых гранул, на котором параллельно бункеру (6) установлен бункер щелочного компонента (7). Выходы бункера сухого измельченного сырья (сухого механоактивированного порошка) (6) и бункера щелочного компонента (7) связаны с входами смесителя компонентов (8), выход которого связан с входом в гранулятор (9), который через сушилку (10) связан с бункером запаса сырцовых гранул (11), выход которого связан с печью термообработки (12) участка термообработки, входы которой связаны с бункером запаса сырцовых гранул (11) и с бункером разделительной среды (опудривающего порошка) (13), а выход через фракционный сепаратор (14) связан со складом готовой продукции (15), при этом фракционный сепаратор (14) вторым выходом связан с входом бункера разделительной среды (опудривающего порошка) (13).The feedstock preparation area includes a silicate feed storage (1), a device for crushing silicate feed (clay-ripper) (2), a silo batcher of crushed silicate feed (3), a vortex mill-dryer (4) and in parallel with them solid additive dosing hopper (5), connected by the outlet to the inlet of the vortex mill-dryer (4), which is connected to the hopper of the stock of dry ground raw materials (dry mechanically activated powder) (6) of the raw granule preparation section In which the parallel hopper (6), the alkaline component (7) mounted hopper. The outputs of the hopper of dry powdered raw materials (dry mechanically activated powder) (6) and the hopper of the alkaline component (7) are connected to the inputs of the component mixer (8), the output of which is connected to the entrance to the granulator (9), which is connected to the stock hopper through the dryer (10) raw granules (11), the output of which is connected to the heat treatment furnace (12) of the heat treatment section, the entrances of which are connected to the stock tank of raw granules (11) and to the hopper of the separation medium (dusting powder) (13), and the output through the fractional separator (14) associated with the finished product warehouse (15), while the fractional separator (14) is connected with the second outlet to the inlet of the separation medium hopper (dusting powder) (13).

Предложенная технологическая линия позволяет изготавливать гранулированный теплоизоляционный пеностеклокристаллический материал из разнообразного природного силикатного сырья: кремнистых пород - диатомит, трепел, опока, или алюмосиликатных, например цеолитсодержащего туфа, и из других аналогичных пород.The proposed production line makes it possible to produce granular heat-insulating foam-glass material from various natural silicate raw materials: siliceous rocks - diatomite, tripoli, flask, or aluminosilicate, for example zeolite-containing tuff, and from other similar rocks.

Технологическая линия производства гранулированного теплоизоляционного пеностеклокристаллического материала работает следующим образом.The technological line for the production of granular heat-insulating foam glass material works as follows.

Силикатное природное сырье поступает на склад (1), где осуществляется его дробление на глинорыхлителе (2). Раздробленное силикатное сырье подается в бункер-дозатор (3), откуда поступает в вихревую мельницу-сушилку (4) вместе с твердыми добавками, подаваемыми из бункера-дозатора (5). В качестве твердой добавки может использоваться любой твердый натрийсодержащий материал, например экологически безопасный порошок технической кальцинированной соды. Из вихревой мельницы-сушилки (4), где осуществляется совместная сушка и тонкий помол силикатного сырья и твердых добавок, сухой механоактивированный порошок поступает в бункер сухого измельченного сырья (6) и оттуда, вместе с раствором щелочного компонента, поступающего из бункера щелочного компонента (7), подается в смеситель компонентов (8) для получения гомогенной влажной смеси. В качестве щелочного компонента используется водный раствор гидроксида натрия или калия, например, с концентрацией 30-35 мас.%. В процессе увлажнения сухой смеси порошка щелочным раствором образуется мелкозернистая влажная шихта с размером отдельных изометричных гранул 1-2 мм, которая поступает в гранулятор (9) для окатывания и укрупнения сырцовых гранул. Гранулятор представляет собой любой тип соответствующего оборудования, позволяющий получать сферические гранулы. Это может быть тарельчатый, барабанный или турболопастной, периодического или непрерывного действия. После грануляции шихта представляет собой однородную по влажности, полифракционную по гранулометрическому составу сыпучую массу, состоящую из гранул округлой формы размером 0,5-6 мм. Гранулы поступают в сушилку (10), в которой при температуре выше 100°C удаляется избыточная влага и завершается реакция взаимодействия аморфного оксида кремния со щелочным компонентом. В качестве сушилки чаще всего применяют барабанную сушилку, но может быть использована сушилка любой другой конструкции. Сухие гранулы хранятся в бункере запаса сырцовых гранул (11) откуда они поступают в печь термообработки (12), где происходит расплавление и вспенивание гранул в диапазоне температур 720-850°C в зависимости от состава гранул. Из бункера разделительной среды (опудривающего порошка) (13) в печь вместе с гранулами поступает материал, в качестве которого можно применять любой порошок тугоплавкого материала, который препятствует слипанию вспененных гранул, например мелкозернистый речной песок, тугоплавкие оксиды кремния, алюминия, кальция, или порошок исходного силикатного сырья. Для отделения разделительной среды (опудривающего порошка) от вспененных гранул смесь после печи (12) поступает на фракционный сепаратор (14), например грохот или вибросито, откуда готовые пористые гранулы пеностеклокристаллического материала поступают на упаковку в склад готовой продукции (15), а разделительная среда (опудривающий порошок) возвращается в бункер (13).Silicate natural raw materials enter the warehouse (1), where they are crushed on a clay-ripper (2). The crushed silicate raw material is fed to the metering hopper (3), from where it enters the vortex mill-dryer (4) together with the solid additives supplied from the metering hopper (5). As a solid additive, any solid sodium-containing material can be used, for example, environmentally friendly technical soda ash powder. From a vortex mill-dryer (4), where co-drying and fine grinding of silicate raw materials and solid additives is carried out, dry mechanically activated powder enters the hopper of dry powdered raw materials (6) and from there, together with a solution of the alkaline component coming from the alkaline component hopper (7 ) is fed to the component mixer (8) to obtain a homogeneous wet mixture. As the alkaline component, an aqueous solution of sodium or potassium hydroxide is used, for example, with a concentration of 30-35 wt.%. In the process of wetting the dry powder mixture with an alkaline solution, a fine-grained wet mixture with the size of individual isometric granules of 1-2 mm is formed, which enters the granulator (9) for pelletizing and coarsening of raw granules. The granulator is any type of appropriate equipment that allows you to get spherical granules. It can be dish-shaped, drum-shaped or turbo-bladed, periodic or continuous. After granulation, the mixture is a homogeneous in moisture content, multifractional in granulometric composition granular mass, consisting of granules of rounded shape with a size of 0.5-6 mm. The granules enter a dryer (10), in which excess moisture is removed at temperatures above 100 ° C and the reaction of the interaction of amorphous silicon oxide with an alkaline component is completed. A drum dryer is most often used as a dryer, but a dryer of any other design can be used. Dry granules are stored in a raw granule stock bin (11) from where they enter the heat treatment furnace (12), where the granules melt and foam in the temperature range 720-850 ° C depending on the composition of the granules. From the hopper of the separation medium (dusting powder) (13), the material enters the furnace together with the granules, which can be used as any powder of refractory material that prevents the adhesion of foamed granules, for example, fine-grained river sand, refractory oxides of silicon, aluminum, calcium, or powder silicate feedstock. To separate the separation medium (dusting powder) from the foamed granules, the mixture after the furnace (12) is fed to a fractional separator (14), for example, a screen or a vibrating screen, from where the finished porous granules of foam glass material are delivered to the packaging in the finished goods warehouse (15), and the separation medium (dusting powder) returns to the hopper (13).

Предложенная технологическая линия производства гранулированного теплоизоляционного пеностеклокристаллического материала обеспечивает достижения следующих технологических, экономических и экологических результатов.The proposed technological line for the production of granular heat-insulating foam-glass material provides the following technological, economic and environmental results.

Позволяет использовать в качестве щелочного компонента для снижения температуры плавления гранул, кроме экологически опасного гидроксида натрия, который вводится в состав в виде водных растворов, экологически безопасные твердые натрийсодержащие материалы, например, кальцинированную соду в виде порошка. Это позволяет уменьшить концентрацию применяемых щелочных растворов и, соответственно, уменьшить концентрацию гидроксида натрия в составе гранул. За счет этого уменьшается экологическая нагрузка на персонал производства и окружающую территорию предприятия по производству гранулированной теплоизоляционной пожаробезопасной пористой продукции из природного силикатного сырья, а уменьшение щелочной эрозии контактных поверхностей оборудования приводит к увеличению их срока службы.Allows you to use as an alkaline component to reduce the melting temperature of the granules, in addition to environmentally hazardous sodium hydroxide, which is introduced into the composition in the form of aqueous solutions, environmentally friendly solid sodium-containing materials, for example, soda ash in the form of powder. This allows you to reduce the concentration of the used alkaline solutions and, accordingly, to reduce the concentration of sodium hydroxide in the composition of the granules. Due to this, the environmental load on the production personnel and the surrounding territory of the enterprise for the production of granular heat-insulating fireproof porous products from natural silicate raw materials is reduced, and a decrease in alkaline erosion of the contact surfaces of the equipment leads to an increase in their service life.

Энергетические затраты на производство уменьшаются за счет использования эффективного сушильно-помольного оборудования - вихревой мельницы-сушилки. Экономичность ее работы заключается в совмещении двух процессов в одном аппарате, при этом сушка силикатного сырья и твердых добавок осуществляется в вихревом потоке теплоносителя, а помол - в псевдоожиженном слое за счет свободного удара бил роторной мельницы, что обеспечивает механоактивацию порошка и, следовательно, более высокую его реакционную способность.Energy costs of production are reduced through the use of efficient drying and grinding equipment - a vortex mill-dryer. The efficiency of its work consists in combining two processes in one apparatus, while the drying of silicate raw materials and solid additives is carried out in a vortex coolant flow, and grinding in a fluidized bed due to the free blow of a rotor mill, which ensures mechanical activation of the powder and, therefore, higher its reactivity.

Высокая степень гомогенизации смеси тонкоизмельченного механоактивированного порошка силикатного сырья с твердыми добавками в вихревой мельнице-сушилке обеспечивает равномерное стеклование и вспенивание по объему отдельных гранул и во всем их объеме, что повышает качество продукции. Предложенная модель технологической линии позволяет производить гранулированный теплоизоляционный пеностеклокристаллический материал любой требуемой фракции с насыпной плотностью в диапазоне 150-350 кг/м3.The high degree of homogenization of the mixture of finely ground mechanically activated powder of silicate raw materials with solid additives in a vortex mill-dryer ensures uniform glass transition and foaming throughout the volume of individual granules and in their entire volume, which increases the quality of the products. The proposed model of the technological line allows the production of granular heat-insulating foam-glass material of any desired fraction with a bulk density in the range of 150-350 kg / m 3 .

Предложенное изобретение не ограничивается приведенным примером, но определяется формулой изобретения с учетом возможных эквивалентов.The proposed invention is not limited to the above example, but is determined by the claims taking into account possible equivalents.

Claims (1)

Технологическая линия производства гранулированного теплоизоляционного пеностеклокристаллического материала, содержащая технологически связанные между собой участок подготовки исходного сырья, включающий последовательно установленные и связанные транспортерами склад силикатного сырья, устройства для дробления и сушки, участок получения сырцовых гранул, включающий бункер запаса сухого измельченного сырья и бункер щелочного компонента, выходы которых связаны с входами смесителя, после которого последовательно установлены и связаны транспортерами сушилка и бункер запаса сырцовых гранул, участок термообработки, включающий печь термообработки, входы которой связаны с выходом бункера запаса сырцовых гранул и бункером разделительной среды, а выход через фракционный сепаратор связан со складом готовой продукции, вторым выходом фракционный сепаратор связан с входом бункера разделительной среды, отличающаяся тем, что на участке подготовки исходного сырья дополнительно установлены бункер-дозатор раздробленного силикатного сырья и бункер-дозатор твердых добавок, а в качестве устройства для сушки установлена вихревая мельница-сушилка, выход которой связан с бункером запаса сухого измельченного сырья, а вход связан с выходами бункера-дозатора твердых добавок и бункера-дозатора раздробленного силикатного сырья, вход которого связан с выходом устройства для дробления, а на участке получения сырцовых гранул дополнительно установлен гранулятор, вход которого связан с выходом смесителя, а выход - с сушилкой. A technological line for the production of granulated heat-insulating foam-glass material, containing a raw material preparation section that is technologically connected with each other, including a silicate feed storage unit, conveyors for crushing and drying, a raw granule production area, including a stock of dry powdered raw materials and an alkaline component bin, the outputs of which are connected to the inputs of the mixer, after which the connection By conveyors, a dryer and a feed bin for raw granules, a heat treatment section including a heat treatment furnace, the inputs of which are connected to the outlet of a feed bin for raw granules and a separation media hopper, and the output through a fractional separator is connected to the finished goods warehouse, and the second output is a fractional separator connected to the input of the separation hopper medium, characterized in that at the site of preparation of the feedstock is additionally installed a hopper-dispenser of crushed silicate raw materials and a hopper-dispenser of solid additives, and as a drying device, a vortex mill-dryer is installed, the output of which is connected to the hopper stock of dry crushed raw materials, and the input is connected to the outputs of the hopper-dispenser of solid additives and the hopper-dispenser of crushed silicate raw materials, the input of which is connected to the output of the device for crushing, and In the area of obtaining raw granules, a granulator is additionally installed, the inlet of which is connected to the outlet of the mixer, and the outlet - to the dryer.
RU2013148526/03A 2013-10-30 2013-10-30 Process train for producing of granulated heat insulating foam glass-crystalline material RU2572441C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013148526/03A RU2572441C2 (en) 2013-10-30 2013-10-30 Process train for producing of granulated heat insulating foam glass-crystalline material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013148526/03A RU2572441C2 (en) 2013-10-30 2013-10-30 Process train for producing of granulated heat insulating foam glass-crystalline material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013148526A RU2013148526A (en) 2015-11-10
RU2572441C2 true RU2572441C2 (en) 2016-01-10

Family

ID=54536100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013148526/03A RU2572441C2 (en) 2013-10-30 2013-10-30 Process train for producing of granulated heat insulating foam glass-crystalline material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2572441C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3542534A (en) * 1969-03-10 1970-11-24 Junnosuke Yamamoto Process for pelletizing glassmaking materials
RU10169U1 (en) * 1998-12-15 1999-06-16 Канев Валерий Прокопьевич INTEGRATED TECHNOLOGICAL LINE FOR MANUFACTURE OF GRANULATED FOAM GLASS FROM GLASS CLEANER
RU2307097C2 (en) * 2005-10-11 2007-09-27 Закрытое акционерное общество "Пермское производство пеносиликатов" Installation for production of the raw material for the foam-silicate gravel
RU100073U1 (en) * 2010-08-09 2010-12-10 Олег Александрович Бубенков TECHNOLOGICAL LINE FOR PRODUCING GRANULATED FOAM-CERAMIC MATERIAL
RU129098U1 (en) * 2012-11-01 2013-06-20 ТОЛМАЧЕВ Андрей Витальевич TECHNOLOGICAL LINE FOR PRODUCING GRANULATED FOAM-CERAMIC MATERIAL

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3542534A (en) * 1969-03-10 1970-11-24 Junnosuke Yamamoto Process for pelletizing glassmaking materials
RU10169U1 (en) * 1998-12-15 1999-06-16 Канев Валерий Прокопьевич INTEGRATED TECHNOLOGICAL LINE FOR MANUFACTURE OF GRANULATED FOAM GLASS FROM GLASS CLEANER
RU2307097C2 (en) * 2005-10-11 2007-09-27 Закрытое акционерное общество "Пермское производство пеносиликатов" Installation for production of the raw material for the foam-silicate gravel
RU100073U1 (en) * 2010-08-09 2010-12-10 Олег Александрович Бубенков TECHNOLOGICAL LINE FOR PRODUCING GRANULATED FOAM-CERAMIC MATERIAL
RU129098U1 (en) * 2012-11-01 2013-06-20 ТОЛМАЧЕВ Андрей Витальевич TECHNOLOGICAL LINE FOR PRODUCING GRANULATED FOAM-CERAMIC MATERIAL

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013148526A (en) 2015-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10239786B2 (en) Geopolymers and geopolymer aggregates
CN102863189B (en) Preparation technique of waste residue composite light-weight thermal-insulation wallboard
CN104003753B (en) Preparation method of an ultra-light graded cell array foam material
CN105130324B (en) Manufacture method for autoclaved fly-ash aerated concrete block
RU2443660C2 (en) Method to produce construction items based on silica-containing binder
CN103502160A (en) Pretreatment of starting materials for the preparation of basalt fibers
CN105948803A (en) Preparing method for aerated concrete products
CN110183099A (en) A kind of manufacturing method of expanded porous glass particle
RU2291126C9 (en) Method of production of the granulated foam-silicate - the foam-silicate gravel
RU126328U1 (en) INTEGRATED TECHNOLOGICAL LINE FOR PRODUCING GRANULATED HEAT-INSULATING MATERIAL
RU75653U1 (en) TECHNOLOGICAL LINE FOR THE PRODUCTION OF POROUS GRANULATED MATERIALS
RU100073U1 (en) TECHNOLOGICAL LINE FOR PRODUCING GRANULATED FOAM-CERAMIC MATERIAL
RU2572441C2 (en) Process train for producing of granulated heat insulating foam glass-crystalline material
Borowski An overview of particle agglomeration techniques to waste utilization
RU2424997C2 (en) Method of producing granulated foamed silicate penostek
RU2563867C1 (en) Combined system of process lines for production of granulated glass foam, granulated glass foam ceramic material and inorganic granulated foam material
RU62393U1 (en) INTEGRATED TECHNOLOGICAL LINE FOR PRODUCING GRANULATED POROUS MATERIAL
RU2473516C1 (en) Method of manufacturing light-weight ceramic heat-insulating and heat-insulating-constructive material "konpasit"
RU2455431C1 (en) Process line to produce pelletised heat insulation material from diatomite material
RU129098U1 (en) TECHNOLOGICAL LINE FOR PRODUCING GRANULATED FOAM-CERAMIC MATERIAL
RU2530035C1 (en) Method for producing lightweight ceramic heat-insulating building material
JP2001322847A (en) Manufacturing method of high-strength steam-cured aggregate using coal ash
RU2550641C1 (en) Mixing device of process line for manufacture of granulated crystalline glass materials
CN101219871A (en) Foam thermal insulation brick
RU2302390C2 (en) Method of production of granulated porous materials

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20181018

QB4A Licence on use of patent

Free format text: PLEDGE FORMERLY AGREED ON 20190527

Effective date: 20190527

PD4A Correction of name of patent owner
QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: PLEDGE FORMERLY AGREED ON 20190527

Effective date: 20210804

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: PLEDGE FORMERLY AGREED ON 20190527

Effective date: 20220126

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: PLEDGE FORMERLY AGREED ON 20190527

Effective date: 20220126