PL182807B1 - Sposób i urządzenia do wytwarzania perlitu - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania perlitu, polegający na obróbce cieplnejpiaskp perlitpwego, zgomiennytym, że do komoro ekspandacji dozuje się podgrzany wstępnie piasek perlitowy o uziαraieaiu 0-2mm i o zawartości wody maximum 2%, który opada grawitacyjnie na strumień gorących spalin, gdzie przy temperaturze 850 - 900°C następuje proces ekspanden^, przy czym kuleczki w stosunku do ziarn piasku zwiększają swoją objętość 5-12 razy, otrzymany w tej postaci lekki produkt unosisięprzy pomocy spalin i wytwarzanego podciśnienia w kierunku na zewnątrz, górnym otworem komory. 4. Urządzenia do wytwarzania perlitu składające się ze zbiornika surowca, komory do obróbki cieplnej, dozownika, palnika z wentylatorem powietrza spalania, urządzeń klasyfikujących, odpylających i odbierających gotowy produkt, znamienne tym, ze nieruchoma komora (2), (3) i (4) usytuowanajest pionowo i składa się z dolnej części w postaci odwróconego stożka ściętego (2) o kącie nachylenia (a) równym 70 - 75°, środkowej części w postaci walczaka (3) i górnej części w postaci stożka ściętego (4) o kącie nachylenia (P) równym 75 - 80°, połączonych ze sobą nierozłącznie, o wysokości (h) trzy do czterech razy większej od średnicy (0) walczaka (3) komora (2), (3), (4) osłoniętajest na zewnątrzpłaszczem izolacji termicznej (5), u dołu otwartym,

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenia do wytwarzania perlitu ekspandowanego stosowanego w budownictwie zwłaszcza jako wypełniacz do tynków, zapraw i betonów lekkich wymagających właściwości termoizolacyjnych, w technice termoizolacyjnej, w metalurgii, technice wiertniczej i filtracyjnej.

Znane są i stosowane różnego rodzaju sposoby i komory do obróbki cieplnej piasku perlitowego, które jednakowoż nie gwarantują stabilności parametrów ekspandowanego perlitu i nie dają odpowiednich do potrzeb klas ziarnowych.

182 807

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że do komory ekspandacji dozuje się podgrzany wstępnie piasek perlitowy, będący amorficznym krzemianem glinu pochodzenia wulkanicznego. Piasek perlitowy korzystnie o uziarnieniu 0-2 mm i o zawartości wody maximum 2% opada grawitacyjnie na strumień gorących spalin. Przy temperaturze spalin 850 do 900°C następuje proces ekspandacji tj. tworzenia się z ziaren piasku pustych w środku kuleczek (bąbelków), które w stosunku do ziarn surowego piasku zwiększają swoją objętość 5-12 razy. Otrzymany w tej postaci lekki produkt unosi się przy pomocy spalin i wytwarzanego podciśnienia na zewnątrz, górnym otworem komory.

Korzystnie jest, aby piasek o uziarnieniu 0,3 - 2 mm dozować w górnej części komory, a piasek o uziarnieniu 0 - 0,3 mm niżej, tuż powyżej środka komory. Powoduje to równomierny proces ekspandacji ziarn grubych i drobnych i pozwala na uzyskanie zbliżonego produktu.

Korzystnie jest również aby medium grzewczym wytwarzającym spaliny do prowadzenia procesu ekspandacji był gaz ziemny wysokometanowy.

W sposobie do wytwarzania perlitu według wynalazku powietrze odpadowe studzące komorę ekspandacji wykorzystuje się do wstępnego suszenia surowca.

Urządzenia do wytwarzania perlitu składające się ze zbiornika surowca, dozownika, komory do obróbki cieplnej, palnika z wentylatorem powietrza spalania oraz znanych urządzeń klasyfikujących, odpylających i odbierających gotowy produkt charakteryzują się tym, że komora ekspandacji jest nieruchoma i usytuowana pionowo. Komora posiada dolną cześć w postaci odwróconego stożka ściętego o kącie nachylenia równym 70 - 75°, środkową cześć w postaci walczaka i górną część w postaci stożka ściętego o kącie nachylenia równym 75 - 80°, które połączone są ze sobą w sposób nierozłączny. Wysokość komory jest trzy do czterech razy większa od średnicy walczaka, komora osłonięta jest na zewnątrz płaszczem izolacji termicznej, u dołu otwartym, a u góry szczelnie połączonym z przewodem rurowym, służącym do odprowadzania ogrzanego powietrza odpadowego studzącego komorę ekspandacji do zbiornika surowca. Na wlocie do dolnej części komory zamocowany jest palnik gazowy z wentylatorem powietrza spalania. Górna część walczaka posiada otwory: - jeden do wprowadzania przewodem z szybrem piasku perlitowego o uziarnieniu 0,3 - 2 mm, a poniżej drugi, do wprowadzania przewodem piasku o uziarnieniu 0 - 0,3 mm. Naprzeciwko otworów z przewodami do wprowadzania surowca usytuowane są otwory, w których osadzone są czujniki pomiaru temperatury połączone z blokiem sterowania, sprzężonym z napędem dozownika surowca. Układ ten służy do kontrolowania i kierowania procesem ekspandacji. Gómy otwór w górnej części komory połączony jest poprzez kompensator z rurociągiem transportującym podciśnieniowo produkt po ekspandacji.

Zbiornik surowca posiada podwójne ściany połączone przewodami rurowymi umożliwiającymi migrację ogrzanego powietrza odpadowego doprowadzanego przewodem rurowym, połączonym z płaszczem izolacji termicznej komory, celem wstępnego ogrzewania surowca. Zewnętrzna ściana zbiornika surowca posiada izolację termiczną.

Wynalazek jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenia do wytwarzania perlitu w schemacie, a fig. 2 przedstawia schematycznie komorę do ekspandacji perlitu i zbiornik surowca w przekroju pionowym.

Do zbiornika surowca 1 zasypywany jest z kontenerów piasek perlitowy w dwóch klasach ziarnowych: - 0,03 mm i 0,3 - 2 mm, o zawartości wody maximum 2%. Zbiornik surowca 1 jest tak zbudowany, że posiada podwójne ściany połączone przewodami rurowymi 15, umożliwiającymi migrację ogrzanego powietrza odpadowego studzącego komorę ekspandacji 2, 3, 4 doprowadzanego przewodem rurowym 16. Powietrze przepływając między ścianami zbiornika 1 podgrzewa surowiec przed podaniem go do komory ekspandacji 2, 3, 4.

Zewnętrzne ściany zbiornika surowca 1 posiadają izolację termiczną 17. Ze zbiornika 1 podgrzany piasek perlitowy podawany jest do wnętrza komory 2, 3, 4 poprzez dozownik surowca 12. Napęd dozownika 12 jest tak skonstruowany, że ilość dozowanego surowca można regulować bezstopniowo w sposób ciągły w zależności od temperatury sygnalizowanej przez czujniki pomiaru temperatury 9 i 10 poprzez blok sterowania 11 sprzężony z napędem dozownika 12.

182 807

Komora ekspandacji 2, 3, 4 jest nieruchomym zbiornikiem usytuowanym pionowo. Komora 2, 3, 4 wykonana jest z blachy żaroodpornej i składa się z dolnej części w postaci odwróconego stożka ściętego 2 o kącie nachylenia a równym 75°, środkowej części w postaci walczaka 3 i górnej części w postaci stożka ściętego 4 o kącie nachylenia β równym 80°, połączonych ze sobą w sposób nierozłączny.

Wysokość h komory 2, 3, 4 jest 3, 5 razy większa od średnicy 0 walczaka 3. Komora 2, 3, 4 z zewnątrz osłonięta jest płaszczem izolacji tenmicznej 5, u dołu otwartym, a u góry szczelnie połączonym z przewodem rurowym 16 służącym do odprowadzania powietrza odpadowego studzącego komorę 2, 3, 4 do zbiornika surowca 1. W dolny otwór w dolnej części komory 2 wprowadzany jest palnik gazowy z wentylatorem powietrza spalania 6. Palnik gazowy 6 zasilany jest gazem ziemnym wysokometanowym. Górna cześć walczaka 3 posiada otwory: - jeden do wprowadzania przewodem z szybrem 7 piasku perlitowego o uziamieniu 0,3 - 2 mm (wtedy szyber jest zamknięty), drugi otwór z przewodem 8 poniżej otworu z przewodem z szybrem 7, a tuż powyżej środka komory 2, 3, 4, do wprowadzania piasku o uziaraieniu 0 - 0,3 mm (wówczas szyber jest otwarty). Naprzeciwko otworów z przewodami 7, 8 osadzone są czujniki pomiaru temperatury 9 i 10 połączone z blokiem sterowania 11, który sprzężony jest z napędem dozownika surowca 12.

Górny otwór w górnej części komory 4 połączony jest poprzez kompensator 13 z rurociągiem 14. Podawany dozownikiem 12 do wnętrza komory 2, 3, 4 wstępnie ogrzany piasek perlitowy przewodem rurowym 7 lub 8, opada grawitacyjnie na strumień gorących spalin z palnika gazowego 6. We wnętrzu komory 2, 3, 4 w temperaturze 850 - 900°C następuje proces ekspandacji tj. tworzenia się z ziarn piasku pustych w środku kuleczek (bąbelków), które w stosunku do ziarn piasku zwiększają swoją objętość 5-12 razy. Uzyskany po ekspandacji lekki produkt unosi się przy pomocy spalin i podciśnienia do rurociągu 14.

Rurociągiem 14 produkt transportowany jest do cyklonu 18, w którym osadza się 3/4 produktu ekspandacji. Osadzony w cyklonie 18 produkt poprzez podajnik celkowy 19 podawany jest do zbiornika produktu 20, workowany i wysyłany do odbiorców. Nie wytrącone w cyklonie 18 frakcje produktu kierowane są do baterii cyklonów 21, w których osadza się i odbierana jest drobna frakcja produktu, a frakcja pylista wytrąca się w filtrze workowym 22, który stanowi trzeci stopień odbioru produktu. Transport produktu realizowany jest przez ciąg wentylatora 23, którego wydmuch włączony jest do komina 24.

182 807

Fig.2

182 807

li

Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania perlitu, polegający na obróbce cieplnej piasku perlitowego, znamienny tym, że do komory ekspandacji dozuje się podgrzany wstępnie piasek perlitowy o uziarnieniu 0-2 mm i o zawartości wody maximum 2%, który opada grawitacyjnie na strumień gorących spalin, gdzie przy temperaturze 850 - 900°C następuje proces ekspandencji, przy czym kuleczki w stosunku do ziarn piasku zwiększają swoją objętość 5-12 razy, otrzymany w tej postaci lekki produkt unosi się przy pomocy spalin i wytwarzanego podciśnienia w kierunku na zewnątrz, górnym otworem komory.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że piasek perlitowy o uziarnieniu 0,3 - 2 mm dozuje się w górnej części komory, a piasek o uziarnieniu 0 - 0,3 mm niżej, tuż powyżej środka komory.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako medium grzewcze w procesie ekspandacji stosuje się gaz ziemny wysokometanowy, a powietrze odpadowe studzące komorę ekspandacji wykorzystuje się do wstępnego suszenia piasku perlitowego.
4. 4. Urządzenia do wytwarzania perlitu składające się ze zbiornika surowca, komory do obróbki cieplnej, dozownika, palnika z wentylatorem powietrza spalania, urządzeń klasyfikujących, odpylających i odbierających gotowy produkt, znamienne tym, że nieruchoma komora (2), (3) i (4) usytuowana jest pionowo i składa się z dolnej części w postaci odwróconego stożka ściętego (2) o kącie nachylenia (a) równym 70 - 75°, środkowej części w postaci walczaka (3) i górnej części w postaci stożka ściętego (4) o kącie nachylenia (β) równym 75 - 80°, połączonych ze sobą nierozłącznie, o wysokości (h) trzy do czterech razy większej od średnicy (0) walczaka (3) komora (2), (3), (4) osłonięta jest na zewnątrz płaszczem izolacji termicznej (5), u dołu otwartym, a u góry szczelnie połączonym z przewodem rurowym (16) do odprowadzania ogrzanego powietrza odpadowego do zbiornika surowca (1), na wlocie do dolnej części komory (2) zamocowany jest palnik gazowy z wentylatorem powietrza spalania (6), górna cześć walczaka (3) posiada otwory : - jeden do wprowadzania przewodem z szybrem (7) piasku perlitowego o uziarnieniu 0,3 - 2 mm, a poniżej otworu z przewodem (7) drugi otwór z przewodem (8) do wprowadzania piasku o uziarnieniu 0 - 0,3 mm, z drugiej strony walczaka (3), naprzeciwko otworów z przewodami (7) i (8) znajdują się otwory w których osadzone są czujniki pomiaru temperatury (9) i (10) połączone z blokiem sterowania (11), który jest sprzężony z napędem dozownika surowca (12), górny otwór w górnej części komory (4) połączony jest poprzez kompensator (13) z rurociągiem (14) transportującym podciśnieniowo produkt po ekspandacji.
5. 5. Urządzenia według zastrz. 4, znamienne tym, że zbiornik surowca (1) posiada podwójne ściany połączone przewodami rurowymi (15), umożliwiającymi migrację ogrzanego powietrza odpadowego doprowadzonego przewodem rurowym (16) celem wstępnego podgrzewania surowca, a zewnętrzna ściana zbiornika (1) posiada izolację termiczną (17).