PL150443B1 - Sposób wypalania ceramiki budowlanej w piecu tunelowym - Google Patents

Description

OPIS PATENTOWY 150 443

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

Patent dodatkowy do patentu nr —--Zgłoszono: 87 09 01 (P. 267554)

Pierwszeństwo---Zgłoszenie ogłoszono: 89 03 06

Opis patentowy opublikowano: 1990 08 31

Int. Cl.⁵ C04B 33/32

CZ < * tLNI A

Urręcfc PeteniOweąo HUMt Itw»» W

Twórca wynalazku: Czesław Zygmunt

Uprawniony z patentu: Przedsiębiorstwo Materiałów Budowlanych Przemysłu Węglowego,

Katowice (Polska)

Sposób wypalania ceramiki budowlanej w piecu tunelowym

Przedmiotem wynalazku jest sposób wypalania ceramiki budowlanej w piecu tunelowym z masy stanowiącej mieszaninę surowców odpadowych, gliny ceglastej i wody.

Dotychczas uformowane z masy ceramicznej wyroby, zawierające glinę ceglastą i piasek z wodą po wysuszeniu wypala się dostarczając do tego celu energię cieplną pozyskaną ze spalenia węgla, olejów opałowych będących produktami przeróbki ropy naftowej, gazu ziemnego lub koksowniczego. Stosowanie węgla jako paliwa w przemyśle ceramiki budowlanej jest uciążliwe dla obsługi, odbija się ujemnie na jakości wyrobów i przyczynia się do intensywnego zanieczyszczenia środowiska związkami siarki, sadzy oraz popiołami lotnymi. Stosowanie natomiast paliw płynnych w przemyśle ceramicznym mimo technologicznie uzasadnionego, jest nieekonomiczne z uwagi na ogólnoświatowy niedobór tych surowców energetycznych, a w związku z czym na ich wysokie ceny na rynkach zagranicznych, wymagających dużych wkładów dewizowych. Znany jest również sposób wypalania z publikacji zamieszczonej w branżowym miesięczniku naukowo technicznym „Ceramika Budowlana nr 6 z 1981 r.,na stronie 135-136 pt.: „Niektóre zagadnienia wypału cegły budowlanej, wyrobów ceramicznych w piecach kręgowych przy udziale wody. Zasada zraszania cegły wodą według tej publikacji polega na wprowadzeniu wody w temperaturze nie niższej niż 950°C. W przypadku, kiedy temperatura w strefie ogniowej przewyższa 1000°C i powstaje niebezpieczeństwo „nadtopienia cegły, polewanie wodą należy przeprowadzać bardzo obficie. Po wprowadzeniu wody obserwuje się obniżenie temperatury mniej więcej o 90° do 150°C. Czasami po zroszeniu wodą temperatura wypalonej cegły ponownie podnosi się do początkowej. W takim przypadku wprowadza się wodę powtórnie lub nawet kilkakrotnie. Przy pomocy wody koryguje się i podtrzymuje najbardziej optymalną temperaturę wypału cegły.

Celem wynalazku jest opracowanie nowego sposobu wypalania w piecu tunelowym ceramiki budowlanej z masy zawierającej mieszaninę gliny ceglastej, surowców odpadowych w postaci szlamu z osadników kopalnianych wód dołowych i popiołu lotnego oraz wody, przy znacznej redukcji udziału węgla energetycznego względnie innych paliw.

150 443

Sposób według wynalazku polega na wprowadzaniu do strefy studzenia pieca pod ciśnieniem powietrza oraz oddzielenie do przestrzeni wysokich temperatur powyżej 900°C tej samej strefy pary wodnej lub rozpylonej wody, tworząc mieszaninę wodnopowietrzną, na znajdujące się w tej strefie rozżarzone wyroby ceramiczne, zawierające niewypalony w strefie wypalania mało aktywny węgiel. Nadto do strefy podgrzewania pieca wprowadza się oddzielnym przewodem powietrze w pobliżu początkowych pól strefy wypalania pieca, w ilości około 2500 m³/1000 jednostek wyrobu. Gaz pochodzący z rozkładu niewypalonego węgla i dostarczonej mieszaniny wodno-powietrznej jest spalany, dostarczając dodatkowo energię cieplną. Reakcję tą przeprowadza się w sposób lawinowy przez regulację ilości dopływu powietrza i pary wodnej lub rozpylonej wody, natomiast paliwo energetyczne z zewnątrz stosuje się przy rozpalaniu i ewentualnie do procesu wypalania dla jego regulacji.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że dzięki stosowaniu surowca do wyrobów ceramiki budowlanej, zawierającego szlam kopalniany z osadników wód dołowych i lotny popiół uzyskano dodatkowe paliwo ze znajdującego się węgla w tych składnikach, a tym samym dużą oszczędność na sprowadzanym paliwie energetycznym. Nadto doprowadzanie mieszaniny wodnopo wietrznej do strefy studzenia pieca pozwoliło na uzyskanie dodatkowej energii cieplnej, zawartej w niespalonym węglu w masie wyrobów w wyniku rozpadu węgla w połączeniu z mieszaniną wodno-powietrzną na gaz mieszany, stanowiący związek tlenku węgla i wolnego wodoru. Dzięki zastosowaniu tego sposobu opanowano proces kierowania i oddziaływania na zachodzące reakcje w piecu oraz zezwoliło na uzyskanie temperatur założonych krzywą wypalania bez udziału energii z zewnątrz. Wyroby wypalane tym sposobem charakteryzują się dużą wytrzymałością oraz dobrym stopniem spieczenia.

Sposób według wynalazku wyjaśniono w przykładzie wykonania za pomocą załączonego rysunku, na którym przedstawiono schematycznie ceramiczny piec tunelowy w przekroju podłużnym.

Sposób według wynalazku polega na tym, że do strefy studzenia B ceramicznego pieca tunelowego w temperaturze powyżej 900°C wprowadzono oddzielnym wlotem, znajdującym się w pobliżu strefy wypalania A, parę wodną (2), a od tyłu pieca pod ciśnieniem powietrze (1), które utworzyły mieszaninę wodno-powietrzną. Mieszanina ta kierowana była na rozżarzone wyroby ceramiczne znajdujące się w tej strefie B po przejściu ze strefy wypalania A, a tym samym na rozżarzony mało aktywny węgiel zawarty w masie wyrobu.W wyniku oddziaływania mieszaniny wodno-powietrznej na rozżarzony węgiel w masie ceramicznej uzyskano dodatkowe spalanie się węgla na skutek wyzwalania się wolnego wodoru i powstawania tlenku węgla według reakcji C + H2O = CO + H2, przy czym wytworzony gaz palił się w całym przekroju kanału ogniowego. Nadto prowadzono regulację temperatury wypalania przez dozowanie ilości nadmuchu mieszaniny wodno-powietrznej, powodując reakcję lawinową według wyżej przedstawionego wzoru. Równocześnie do strefy podgrzewania C w pobliżu początkowych pól strefy wypalania A wprowadzono oddzielnym przewodem powietrze 3 w ilości około 2500 m³/1000jednostek wyrobu. Wprowadzenie powietrza 3 miało na celu utworzenie bariery powietrznej przed strefą wypalania A oraz powodowało częściowe utlenianie się węgla zawartego w masie wyrobu. Prowadzone wypalanie tym sposobem na bazie surowca z udziałem popiołu, szlamu kopalnianego i gliny pozwoliło na uzyskanie temperatur założonych krzywą wypalania bez udziału energii z zewnątrz, wypał był bardziej równomierny przy łatwiejszym prowadzeniu wypału bezpłomieniowego, a wyroby uzyskały właściwy stopień spieczenia i wysoką wytrzymałość.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wytwarzania z masy składającej się z gliny ceglastej, surowców odpadowych w postaci szlamu z osadników kopalnianych wód dołowych i popiołu lotnego oraz wody, wyrób ceramiki budowlanej w piecu tunelowym z częściowym udziałem paliwa energetycznego oraz przy wprowadzaniu wody, polegający na przeprowadzeniu wyrobów kolejno przez strefę podgrzewania, strefę wypalania i strefę studzenia, znamienny tym, że do strefy studzenia w przeciwprądzie

   150 443 do wyrobów wprowadza się pod ciśnieniem powietrze oraz oddzielnie do przestrzeni wysokich temperatur powyżej 900°C parę wodną lub rozpyloną wodę, tworząc mieszaninę wodnopowietrzną, na znajdujące się w tej strefie rozżarzone wyroby ceramiczne zawierające niewypalony w strefie wypalania węgiel, a do strefy podgrzewania wprowadza się oddzielnym przewodem powietrze w pobliżu początkowych pól strefy wypalania w ilości około 2500 m³/1000 jednostek wyrobu, przy czym gaz pochodzący z rozkładu niewypalonego węgla i dostarczonej mieszaniny wodno-powietrznej jest spalany, dostarczając dodatkowo energię cieplną, a reakcję tą przeprowadza się w sposób lawinowy przez regulację ilości dopływu do strefy studzenia powietrza i pary wodnej lub rozpylonej wody, natomiast paliwo energetyczne z zewnątrz stosuje się przy rozpalaniu pieca i ewentualnie do procesu wypalania dla jego regulacji.