CN104193351B - 以赤泥为原料的压裂支撑剂生产系统和生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了以赤泥为原料的压裂支撑剂的生产系统及其生产方法,包括加料机,高温炉,甩开装置,落料仓,回火炉,筛分设备,高温炉与落料仓或者甩开装置连接,以无机固体废弃物为原料进行配料,在高温炉内高温熔化、在成型装置成型后得到制品,包括以下步骤:1)配料:纯赤泥或赤泥与萤石、硅砂、钾(或钠)长石、白云石中一种或多种混合;2)混合湿磨,配料在磨机中混合湿磨;3)干燥、造粒;4)造粒在高温炉内高温熔化;5)利用成型装置将造粒成型为支撑剂颗粒;6)支撑剂颗粒经过筛分设备筛分后称量、包装。产品合格率高,生产效率高、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种人造支撑剂生产技术领域,,尤其涉及一种以赤泥为原料的压裂支撑剂生产系统和生产方法,属于新材料技术领域。
背景技术
压裂支撑剂用于石油、天然气等的开采,是现阶段油气开采实现高产、稳产、延长油气井寿命的重要手段之一。压裂支撑剂主要分为两类。一类是以硅砂为代表的天然材料,另一类是以陶粒为代表的人造球形支撑剂。硅砂类天然支撑剂材料取自大自然直接使用或经包覆后使用。陶粒支撑剂目前在市场上用量较大,其强度高,球形度高,性能明显优于天然石英砂,特别适合于深层油气田。
陶粒支撑剂现行的典型的生产工艺过程为:如铝矾土等高铝质原料添加促剂后经配料---混料---成球---回转窑烧结。该工艺所用到的生产设备主要包括球磨机、干燥塔、成球机、回转窑等,所用设备和工艺的生产过程较为复杂,投资高;此外,该工艺对原料纯度、成分稳定性、烧结助剂的使用等要求均较高;回转窑烧成工艺参数控制严格,温度过低,陶粒烧结程度低,强度等性能差;温度过高,陶粒液相过多,影响回转窑的正常作业和产品质量,由于工艺温度要求较高,工艺温度的波动及不稳定容易引起产品质量的波动甚至出现批量不合格品。另外,为保证陶粒支撑剂的成分、生产过程与产品性能的稳定性,需采取复杂的混料工艺。当采用成分波动较大的原料生产时,工艺参数的控制与调整更加困难,更容易出现产品质量缺陷,这在很大程度上限制了低品位矿物原料及无机固体废弃物在陶粒压裂支撑剂生产中的应用,同时陶粒压裂支撑剂的制造成本高。
压裂支撑剂已成为水力压裂开采石油、天然气及页岩气的核心材料。市场上的压裂支撑剂主要有天然硅砂、人造支撑剂(如陶粒)。硅砂资源丰富,但球形度低,抗压裂能力差,破碎率高,导流能力差;陶粒球形度高,抗压裂能力强,破碎率低,导流能力好,性能优异。商品陶粒支撑剂目前主要以氧化铝含量高的铝矾土、焦宝石等为原料,这些原料资源日益短缺,寻找替代原材料是陶粒支撑剂未来发展的必由之路。各种工业无机固体废弃物(特别是尾矿、冶金矿渣、煤矸石、粉煤灰、赤泥等)含有支撑剂的需要的氧化铝、氧化硅等成份,因而有望在支撑剂中加以利用。
现有技术中,在陶粒支撑剂制备中添加低品位铝矾土、炉渣、陶瓷棍棒废料、粉煤灰等为原料的报道。如:专利201210116790.0利用低品位铝矾土制备陶粒支撑剂的生产工艺,它是将低品位铝矾土矿石破碎后与辅料配成混合料;二级湿磨至泥浆粒度为5~20微米,将陈腐后的泥浆泵入喷雾干燥塔进行干燥造粒形成松散颗粒后打散,进一步喷雾滚制造粒后送入烘干-烧成综合系统中,烘干、烧成;烧成过程中产生的余热引出至喷雾干燥塔利用,该发明采用了低品位铝矾土矿作为主料,对合理利用资源、降低能源消耗起到了积极作用。专利2009100165997则利用废氧化铝吸附剂为主要原料制得高密度、超高强、耐酸支撑剂。专利2009100159799则利用非陶瓷辊棒(60~80份)、赤泥(1~20份)、粉煤灰(0~20份)为主要原料制得高强度支撑剂。专利201310130487以炉渣为主料(88.5~93.8份),以高温氧化铝收尘粉、氧化铝粉料废料及锂辉石尾矿组成复合烧结助剂,制得页岩气开采用低密度陶粒压裂支撑剂。
目前人造商品陶粒支撑剂的生产工艺路线如下:配料---混料---成球---回转窑烧结。利用尾矿或冶金渣等无机固体废弃物采用上述传统工艺生产支撑剂存在原料成分不稳定,产品性能不稳定,烧结工艺难适应、废物利用率低等问题。
发明内容
本发明的目的就是为解决现有技术存在的上述问题,提供一种以赤泥为原料的压裂支撑剂生产系统和生产方法;本发明将赤泥直接或与其它原料混合后,经高温加热,制得成份均匀的熔液,熔液再采用甩至或喷吹成型工艺制得支撑剂球形颗粒。这种工艺有望解决原料波动给支撑剂生产及质量带来的负面影响,所得支撑剂可直接使用,或经进一步强化处理后再使用。此种工艺对原料适应性强,受原料成份波动影响小,配方易于调整;生产效率高;废物利用率高,减少环境污染,降低生产成本。
本发明还提供一种以赤泥为原料的压裂支撑剂的生产方法;
本发明解决技术问题的技术方案为:
一种以无机固体废弃物为原料的压裂支撑剂的生产系统,包括加料机,高温炉,甩开装置,落料仓,回火炉,筛分设备,所述加料机与高温炉连接,高温炉通过第一通道与落料仓连接、通过第二通道与甩开装置连接,所述第一通道的底部开口附近设有高压气体管道,所述高压气体管道的喷嘴与通道的底部开口位置配合,所述甩开装置外围设有保护罩,所述保护罩上部设有上开口、下部设有下开口,上开口与第二通道连接,下开口与第一金属溜管上开口连接,第一金属溜管下开口与保温通道连接,同时所述落料仓底部出口与保温通道连接,所述保温通道通过第二金属溜管与回火炉连接,在靠近第二金属溜管的保温通道设有第一闸板,所述回火炉底部通过第三金属溜管与筛分设备连接,或者所述保温通道通过底部开口及第四金属溜管与筛分设备连接,所述第四金属溜管设有第二闸板,筛分设备的底部与电子秤配合,电子秤下部设有包装袋。
所述第一通道、第二通道采用耐火材料结构,所述第一通道、第二通道底部直接开口或设有陶瓷或铂铑合金多孔漏板。
所述甩开装置包括甩盘、调频电机,所述甩盘下部与调频电机连接,所述保护罩上设有冷却风源。
所述甩盘下部与调频电机间设有网格板,所述网格板包括中心部位的耐热钢板,所述耐热钢板通过外侧间隔均布的耐热钢管或钢筋与外罩内壁焊接。
所述高温炉可以是电阻炉、电熔窑、坩埚窑、池窑、冲天炉、电弧炉中的一种。
所述高温炉在远离加料机的一端底部开孔直接向下排放熔液的流束,直接为喷嘴喷吹或甩开装置供料。
以赤泥为原料的压裂支撑剂的生产方法,赤泥或以赤泥为主、加入无机矿物原料进行配料,在坩埚窑、电熔窑、池窑、冲天炉、电弧炉等高温炉内高温熔化、在成型装置成型后得到制品,具体包括以下步骤:
1)配料:纯赤泥或赤泥与萤石、长石、石灰石、白云石、硅砂中的至少一种的混合物;
2)混合湿磨:将步骤1)的配料在磨机中混合湿磨,快速球磨10min成粉料,将粉料倒出过筛,在120°温度烘干12h;
或者干磨:120°烘干12h赤泥入连续球磨机,球磨机磨规格为2.4m×9m,磨内装钢球54吨,连续风选过30目筛。
3)将步骤2)的粉料在高温炉内高温熔化,所述高温炉温度为1400-1550℃,时间2h;
4)利用成型装置将熔液成型为支撑剂颗粒;
5)支撑剂颗粒经过保温通道或回火炉后进入筛分设备,经过筛分设备筛分后称量、包装。
赤泥
所述步骤1)的赤泥的质量组分为:SiO212.93~44.79%、Na2O1.24~2.7、Al2O311.16-37.64、CaO0.61~1.37、MgO0.03~1.11、Fe2O317.5-21.92、TiO22.04-11.52,其余为烧失及微量组份。
所述步骤5)的成型装置采用甩开装置,所述甩开装置的甩盘转速为1400~2200rpm;所述成型装置包括高压气体管道、喷嘴、落料仓。
所述支撑剂颗粒为球形、近似球形、或椭球形,所述支撑剂球体粒径12~140目。
所述步骤5)的支撑剂颗粒经过金属溜管进入回火炉回火处理,经预定时间回火处理后,从回火炉的出料口连接,经筛分设备筛分后称量、包装。
所述回火处理的温度为500-900℃,时间0.5-6h。
本发明的有益效果是:
1.本发明的系统特别适合于以无机固体废弃物为原料生产陶粒支撑剂;本发明的系统结构较简单,投资少,占地面积小,使用可靠,安装、维修方便,便于调整,能够提高产品合格率,尤其适用于采用成分波动较大的无机固体废弃物原料生产压裂支撑剂,生产效率高,压裂支撑剂制造成本低。
2.本发明将无机固体废弃物赤泥直接或与其它原料混合后,经高温加热,制得成份均匀的熔液。熔液再采用甩至或喷吹成型工艺制得支撑剂球形颗粒。无机固体废弃物或其配料后先行高温熔化在液态下充分自均化后,再制成支撑剂微珠,有望解决原料波动给支撑剂生产及质量带来的负面影响,所得支撑剂可直接使用,或经进一步强化处理后再使用,此种工艺对原料适应性强,配方易于调整,产品性能受原料成份波动影响小;生产效率高;废物利用率高,减少环境污染,降低生产成本,扩大支撑剂的原料来源。
3.本发明利用高温炉将支撑剂配合料加热熔化成为均匀的低粘度高流动性熔液,熔液经耐火材料输送通道送至成型装置,通过甩至或压缩气体喷吹,依靠熔液的表面张力形成球形、近似有球形、或椭球形的支撑剂颗粒,提高了产品合格率;利用回火通道将成型支撑剂颗粒通过由控制降温,消除支撑剂颗粒中的应力,提高支撑剂颗粒的强度,降低其破碎率。
4.利用回火炉将支撑剂颗粒适当回火,促进支撑剂织构进一步致密,提高支撑剂颗粒的强度,降低其破碎率。
5.甩盘通过调频电机驱动、转速调整精准,能够根据熔液的粘度大小和所需支撑剂颗粒大小要求方便、准确地调整甩盘的转速,从而达到所需要的支撑剂颗粒。
6.采用保护罩将整个装置包围起来,防止限制支撑剂颗粒飞散,降低了生产损失,提高生产效益;保护罩上设有冷却风源,通过外加的冷却风以加强风冷效果,保证和提高了产品的质量和合格率;通过控制样品的冷却速率或通过回火处理,提高样品的强度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为网格板结构示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。
实施例1采用纯赤泥原料
如图1、图2所示,一种以赤泥为原料的压裂支撑剂的生产系统,包括加料机1,高温炉2,通道3,高压气体管道4,甩盘5,调频电机6,落料仓7,第一金属溜管8,保温通道9,第二金属溜管10,回火炉11,外罩12,第三金属溜管14,筛分设备15,电子秤16,包装袋17,第一闸板18,第四金属溜管19,喷嘴20,网格板21,出料开口22,第二闸板23,冷却风24,耐热钢板25,耐热钢管或钢筋26。所述加料机1与高温炉2连接,高温炉2通过第一通道31输出熔液,熔液流至通道31最前端,经底部的开孔或多孔漏板下流至高压气体喷嘴4的正前方,熔液经高压气体喷吹打散开,自动落入落料仓7中;高温炉2流出来的熔液也可直接通过第二通道32与甩开装置连接,所述甩开装置包括甩盘5、调频电机6,所述甩盘5下部与调频电机6连接,所述甩盘5下部与调频电机6之间设有网格板21,所述甩开装置外围设有保护罩12,网格板21包含外侧间隔均布的耐热钢管或钢筋26和中心的耐热钢板25,通过外侧间隔均布的耐热钢管或钢筋26与外罩12内壁焊接,所述中心位置的耐热钢板25可防止熔液及甩开的陶粒直接落在电机上,所述保护罩12上部设有上开口、下部设有下开口,上开口位于第二通道32最前端的底部开口或多孔漏板的正下方,熔液从底部开孔或多孔漏板下流至甩盘5中,下开口与第一金属溜管8上开口连接,第一金属溜管8下开口与保温通道9连接,同时所述落料仓7底部出口与保温通道9连接,所述保温通道9通过第二金属溜管10与回火炉11连接,在靠近第二金属溜管10的保温通道9设有第一闸板18,所述回火炉11底部通过第三金属溜管14与筛分设备15连接,或者所述保温通道9通过出料开口22及第四金属溜管19与筛分设备15连接,筛分设备15可以采用平面摇筛或者回转筛,所述第四金属溜管19设有第二闸板23,筛分设备15的底部与电子秤16配合,电子秤16下部设有包装袋17,所述第一通道31、第二通道32采用耐火材料结构,所述通道最前端的底部设有陶瓷或铂铑合金多孔漏板,所述配料经加料机1均匀加入高温炉2内,高温炉2通过第一通道31、第二通道32将熔液输送用于生产支撑剂颗粒,所述通道31的底部开口附近设有高压气体管道4,所述高压气体管道4的喷嘴20与通道31的底部开口位置配合,高温熔液由第一通道31、第二通道32底部开口自由落下或通过装在通道底部的陶瓷或铂铑合金多孔漏板漏下,高压气体从高压气体管道4上喷嘴20喷出,将高温熔液分散为支撑剂颗粒,所形成的产物落入落料仓7中,进一步进入保温通道9中;或者所述高温熔液或经由通道32由其底部开口自由落下至甩盘5内,高温熔液被甩开为支撑剂颗粒,甩盘5由安装在其下部的调频电机6驱动,根据熔液的粘度大小和所需支撑剂颗粒大小要求调整甩盘的转速,为限制支撑剂颗粒飞散,采用保护罩12将整个装置包围起来,所述保护罩12上设有冷却风源,通过外加的冷却风以加强风冷效果,此外为保护电机,所述甩盘下部与调频电机间设有网格板,所述网格板包括中心部位的耐热钢板,耐热钢板通过外侧间隔均布的耐热钢管或钢筋与外罩内壁焊接,调频电机6固定在附图所示网格板21中心部位耐热钢板25的下方,网格板21焊接于外罩12的内壁上,所述样品通过金属溜管8进入保温通道9中,保温通道9中的产品如不需回火处理,直接关闭闸板18,打开闸板23,产品经保温通道9底部开口22经第四金属溜管19进入筛分设备15中,所述第四金属溜管19设有第二闸板23。产品如需回火处理,则关闭闸板23,打开闸板18,样品通过金属溜管10进入回火炉11中,经一定时间回火处理后,由溜管14放入筛分设备15中,所述高温炉包括电阻炉、坩埚窑、电熔窑、池窑、冲天炉、电弧炉等。采用池窑时,所述加料机为玻璃厂常用的连续薄层、毯式或裹入式加料机,采用其它高温炉时,可采用简易间断式加料装置如水平往复式加料带、翻斗车、带自动关闭的吊料斗等。筛分设备15通过第四金属溜管19或第三金属溜管14与保温通道9或回火炉11的出料口连接,经筛分设备15合格样品从其底部出口经电子秤16计量入包装袋17。
熔液也可从高温炉2的底部开口直接向下放熔液的流束,单独向喷嘴20或甩盘5供料,所述高温炉2在远离加料机的一端底部开孔直接向下排放熔液的流束,直接为喷嘴20喷吹或甩开装置供料。
制备支撑剂的原料经粉碎至一定粒度后,在强制式混料机或球磨机中混料至成分均匀,混合好的料经高温熔化至均匀液体,液体直接或经输送通道流至成型装置中,经甩至或压缩气体喷吹形成球形、近似有球形、或椭球形的支撑剂颗粒。通过控制样品的冷却速率或通过回火处理,提高样品的强度。
一种以赤泥为原料的压裂支撑剂的生产方法,以赤泥为原料,在坩埚窑、电熔窑、池窑、冲天炉、电弧炉等高温炉内高温熔化、在成型装置成型后得到制品,具体包括以下步骤:
1)所述赤泥的质量组分%(百分比,下同)为:SiO217.86,Al2O329,Fe2O318.6,TiO23.49,CaO1.37,MgO0.03,Na2O1.4,其余为烧失及微量组份。
球磨参数:赤泥400g,900g,直径4mm氧化铝球,200ml水;以下同。
2)混合湿磨,将步骤1)的配料在磨机中混合湿磨,快速球磨10min,倒出过30目筛;
3)将步骤2)造粒干燥,120°烘干12h;
4)将步骤3)干燥后的造粒在高温炉内高温熔化,所述高温炉温度为1550℃,时间2h;
5)利用成型装置将造粒成型为支撑剂颗粒;
6)支撑剂颗粒经过保温通道9进入筛分设备15,经过筛分设备15筛分后称量、包装。
所述步骤5)的成型装置采用甩开装置,所述甩开装置的甩盘转速为1400~1900rpm,生产中根据产物粒度实时监控数据调整。
以合格样20~40目占80%以上为转速调整依据;收集的样品粒度为20~70目。
所述成型装置包括高压气体管道4、喷嘴20,落料仓7。
所述步骤5)的支撑剂颗粒经过金属溜管10进入回火炉11回火处理,经预定时间回火处理后,从回火炉11的出料口连接,经筛分设备15筛分后称量、包装。
所述支撑剂颗粒为球形、近似球形、或椭球形,样品粒度为20~70目。可替代石英砂支撑剂使用。
实施例2纯赤泥
赤泥处理:
试验参数:120°烘干12h赤泥入连续球磨机,球磨机磨规格为2.4m×9m,磨内装钢球54吨,连续风选过30目筛。
(1)配料:纯赤泥
所述赤泥的质量组分为:SiO212.93,Al2O314.90,Fe2O321.92,TiO211.52,CaO0.61,MgO1.11,Na2O2.70,其余为烧失及微量组份。
(2)高温熔化:1550°2h;
(3)甩至成型:转速转速1400~1900rpm,生产中以合格样20~40目占80%以上为转速调整依据准;收集的样品粒度为20~70目。
收集的样品为20~70目,可替代石英砂支撑剂使用。
实施例3赤泥
所述赤泥的质量组分为:SiO244.79Al2O311.16Fe2O317.51TiO22.04CaO0.78MgO0.06Na2O1.59。其余参照实施例1或实施例2。
实施例4赤泥
配料:赤泥
所述赤泥的质量组分为:SiO216.25,Al2O337.64,Fe2O317.5,TiO22.84,CaO1.34,MgO0.05,Na2O1.24,其余为烧失及微量组份;
其余参照实施例1或实施例2。
实施例5赤泥+萤石
配料:质量组份%:赤泥95,萤石5;
其中赤泥的质量组份%:SiO217.86,Al2O329,Fe2O318.6,TiO23.49,CaO1.37,MgO0.03,Na2O1.4,其余为烧失及微量组份;
(1)按实施例2磨料;
(2)熔化温度1400度℃,2h;
(3)甩至成型:转速转速1700~2200rpm,生产中以合格样20~40目占80%以上为转速调整依据准;收集的样品粒度为20~70目。
收集的样品为20~70目,可替代石英砂支撑剂使用。
实施例6赤泥+萤石
配料:质量组份%:赤泥90,萤石10;
其中赤泥的质量组份%:SiO212.93,Al2O314.90,Fe2O321.92,TiO211.52,CaO0.61,MgO1.11,Na2O2.70,其余为烧失及微量组份;
按比例计量称取赤泥、萤石,按实施列2的步骤球磨、干燥样品。
(1)熔化温度1400,1h
(2)甩至成型:转速转速1500~2000rpm,生产中以合格样20~40目占80%以上为转速调整依据准;收集的样品粒度为20~70目。
收集的样品为20~70目,可替代石英砂支撑剂使用。
实施例7赤泥+萤石+硅砂
(1)配料:
(2)质量组份%:赤泥60,萤石10,硅砂30;
其中赤泥的质量组份%:组成SiO212.93,Al2O314.90,Fe2O321.92,TiO211.52,CaO0.61,MgO1.11,Na2O2.70,其余为烧失及微量组份;
(2)按比例计量称取赤泥、硅砂和萤石,按实施列2的步骤球磨、干燥样品;
(3)熔化温度1400℃,2h;
(3)甩至成型:转速1500~2000rpm,生产中以合格样20~40目占80%以上为转速调整依据准;收集的样品粒度为20~70目。
收集的样品为20~70目,可替代石英砂支撑剂使用。
实施例8赤泥+钾(或钠)长石+硅砂
(1)质量组份%:赤泥60,萤石10,硅砂30;
其中赤泥的质量组份%:SiO212.93,Al2O314.90,Fe2O321.92,TiO211.52,CaO0.61,MgO1.11,Na2O2.70,其余为烧失及微量组份;
(2)按比例计量称取赤泥、硅砂和长石,按实施列2的步骤球磨、干燥样品。
(3)熔化温度1450℃,2h
(4)甩至成型:1600~2100rpm,生产中以合格样20~40目占80%以上为转速调整依据准;收集的样品粒度为20~70目。
收集的样品为20~70目,可替代石英砂支撑剂使用。
实施例9赤泥,钾(或钠)长石,白云石,硅砂;
(1)质量组份%:赤泥70,钾(或钠)长石5,白云石5,硅砂20
(2)其中赤泥的质量组份%:SiO212.93,Al2O314.90,Fe2O321.92,TiO211.52,CaO0.61,MgO1.11,Na2O2.70,其余为烧失及微量组份;
(3)按比例计量称取赤泥、硅砂和长石,按实施列2的步骤球磨、干燥样品;
(4)熔化温度1550℃,2h;甩至成型:转速1700~2200rpm,生产中以合格样20~40目占80%以上为转速调整依据准;收集的样品粒度为20~70目。
收集的样品为20~70目,可替代石英砂支撑剂使用。
本发明还可以采用以下的工艺路线:
1)配料—混合湿磨—干燥造粒—高温熔化—甩至成型—收集成品;
2)配料—混合湿磨—干燥造粒—高温熔化—甩至成型—热处理—收集成品;
3)赤泥风干或烘干—干磨—配料—混合—高温熔化—甩至成型—收集成品;
4)赤泥风干或烘干—干磨—配料—混合—高温熔化—甩至成型—热处理—收集成品。
其中的热处理工艺是将收集的陶粒支撑剂颗粒在500-900℃温度下加热处理0.5-6h。
上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (9)
1.一种以赤泥为原料的压裂支撑剂的生产系统,其特征是,包括加料机,高温炉,甩开装置,落料仓,回火炉,筛分设备,所述加料机与高温炉连接,高温炉通过第一通道与落料仓连接、通过第二通道与甩开装置连接,所述第一通道的底部开口附近设有高压气体管道,所述高压气体管道的喷嘴与通道的底部开口位置配合,所述甩开装置外围设有保护罩,所述保护罩上部设有上开口、下部设有下开口,上开口与第二通道连接,下开口与第一金属溜管上开口连接,第一金属溜管下开口与保温通道连接,同时所述落料仓底部出口与保温通道连接,所述保温通道通过第二金属溜管与回火炉连接,在靠近第二金属溜管的保温通道设有第一闸板,所述回火炉底部通过第三金属溜管与筛分设备连接,或者所述保温通道通过底部开口及第四金属溜管与筛分设备连接,所述第四金属溜管设有第二闸板,筛分设备的底部与电子秤配合,电子秤下部设有包装袋。
2.如权利要求1所述的以赤泥为原料的压裂支撑剂的生产系统,其特征是,所述甩开装置包括甩盘、调频电机,所述甩盘下部与调频电机连接,所述保护罩上设有冷却风源,所述甩盘下部与调频电机间设有网格板,网格板通过外侧间隔均布的耐热金属钢板与外罩内壁焊接。
3.如权利要求1所述的以赤泥为原料的压裂支撑剂的生产系统,其特征是,所述第一通道、第二通道采用耐火材料砌筑结构,所述通道底部设有陶瓷或铂铑合金多孔漏板。
4.如权利要求1所述的以赤泥为原料的压裂支撑剂的生产系统,其特征是,所述高温炉采用电阻炉或者坩埚窑、池窑、冲天炉、电弧炉中的一种,高温炉在远离加料机的一端底部开孔直接向下排放熔液的流束,直接为喷嘴喷吹或甩开装置供料。
5.利用权利要求1至4任意一项以赤泥为原料的压裂支撑剂的生产系统生产压裂支撑剂的方法,其特征是,以赤泥或以赤泥为主,加入无机矿物原料进行配料,在坩埚窑、池窑、冲天炉、电弧炉高温炉内高温熔化、在成型装置中成型后得到制品,具体包括以下步骤:
1)配料:赤泥,或赤泥与萤石、硅砂、钾或钠长石、白云石中的一种或多种混合;
2)混合湿磨,将步骤1)的配料在磨机中混合湿磨、造粒,快速球磨10min,;将粉料倒出过筛,在120°温度烘干12h;
或者干磨:120°烘干12h赤泥入连续球磨机,球磨机磨规格为2.4m×9m,磨内装钢球54吨,连续风选过30目筛;
3)将步骤2)的粉料在高温炉内高温熔化,所述高温炉温度为1400-1550℃,时间1-2h;
4)利用成型装置将造粒成型为支撑剂颗粒;
5)支撑剂颗粒经过保温通道进入筛分设备,经过筛分设备筛分后称量、包装。
6.如权利要求5所述的方法,其特征是,所述步骤1)赤泥的质量组分%为:SiO212.93~44.79、Na2O1.24~2.7、Al2O311.16-37.64、CaO0.61~1.37、MgO0.03~1.11、Fe2O317.5-21.92、TiO22.04-11.52,其余为烧失及微量组分。
7.如权利要求5所述的方法,其特征是,所述步骤4)的成型装置采用甩开装置,所述甩开装置的甩盘转速为1400~2200rpm。
8.如权利要求5所述的方法,其特征是,所述步骤4)的支撑剂颗粒经过金属溜管进入回火炉回火处理,所述回火处理的温度为500-900℃,时间0.5-6h。
9.如权利要求5所述的方法,其特征是,所述支撑剂颗粒为球形,支撑剂球体粒径12~140目。
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