RU129098U1

RU129098U1 - TECHNOLOGICAL LINE FOR PRODUCING GRANULATED FOAM-CERAMIC MATERIAL

Info

Publication number: RU129098U1
Application number: RU2012146712/03U
Authority: RU
Inventors: Александр Анатольевич Кетов
Original assignee: ТОЛМАЧЕВ Андрей Витальевич
Priority date: 2012-11-01
Filing date: 2012-11-01
Publication date: 2013-06-20

Abstract

Технологическая линия производства гранулированного пенокерамического материала, имеющая в составе связанные между собой посредством трубопроводов и транспортеров участки подготовки исходного сырья, получения сырцовых гранул и термообработки, отличающаяся тем, что участок подготовки исходного сырья включает последовательно установленные, связанные транспортерами склад силикатного сырья, сушильный барабан, дробилку и мельницу, выход которой связан с участком получения сырцовых гранул, включающим последовательно установленное следующее оборудование - бункер запаса порошка, выход которого связан с первым входом в тарельчатый гранулятор, бункер щелочного компонента, выход которого связан со вторым входом в тарельчатый гранулятор, выход которого связан через сушилку с входом во вторую дробилку и фракционный сепаратор, один из выходов которого (мелкая фракция) связан с третьим входом в тарельчатый гранулятор, а второй выход (крупная фракция) - с бункером запаса сырцовых гранул, а участок термообработки включает печь термообработки, 1-й и 2-й входы которой связаны с бункером запаса сырцовых гранул и бункером опудривателя, а выход связан со складом готовой продукции.The technological line for the production of granular foam-ceramic material, which includes sections for the preparation of raw materials, obtaining raw granules and heat treatment, interconnected by pipelines and conveyors, characterized in that the section for the preparation of raw materials includes silicate raw materials storage, drying drum, crusher connected in series by conveyors and a mill, the output of which is associated with the site of obtaining raw granules, including a sequentially installed sl blowing equipment - a powder supply hopper, the output of which is connected to the first entrance to the disk granulator, an alkaline component hopper, the output of which is connected to the second entrance to the disk granulator, the output of which is connected through the dryer to the entrance to the second crusher and fractional separator, one of whose outputs ( fine fraction) is connected with the third entrance to the dish-shaped granulator, and the second exit (large fraction) is connected to the raw pellet storage hopper, and the heat treatment section includes a heat treatment furnace, the first and second inputs of which are connected to the hopper a stock manager of raw granules and a dusting bin, and the output is associated with a finished goods warehouse.

Description

Полезная модель относится к производству строительных материалов, а именно к технологической линии по производству гранулированного керамического теплоизоляционного материала ячеистой структуры.The utility model relates to the production of building materials, namely to a technological line for the production of granular ceramic heat-insulating material with a cellular structure.

Обычно под керамикой понимают группу материалов неорганического типа, преимущественно на основе силикатов, характерной особенностью которой является наличие в структуре кристаллофазы и стеклофазы. Под пенами понимают грубодисперсные системы «газ-твердое тело» или «газ-жидкость», когда твердая или жидкая фазы образуют ячеистую структуру и внутри ячеек находится газовая фаза. Поэтому пенокерамика представляет собой легкий силикатный материал ячеистой структуры, образующийся в процессе термической обработки сырцовой заготовки до температур 750-850°С. При этой температуре происходит выделение газов, формирование стеклофазы и кристаллофазы керамики. Причем выделяющиеся газы увеличивают кажущийся объем заготовки, образуя ячеистую структуру типа пены. Материал заготовки при таких температурах находится в пластичном состоянии за счет формирования расплава стеклофазы. При кристаллизации, иногда только частичной, стеклофазы, материал приобретает новые свойства. В этом случае его уже относят к керамике.Usually, ceramics is understood to mean a group of materials of an inorganic type, mainly based on silicates, a characteristic feature of which is the presence of a crystallophase and a glass phase in the structure. Foams are understood as coarse dispersed systems "gas-solid" or "gas-liquid", when the solid or liquid phases form a cellular structure and the gas phase is inside the cells. Therefore, ceramic foam is a lightweight silicate material with a cellular structure formed during the heat treatment of raw billets to temperatures of 750-850 ° C. At this temperature, gases are released, and the glass phase and crystallophase of the ceramic form. Moreover, the evolved gases increase the apparent volume of the workpiece, forming a cellular structure such as foam. The workpiece material at such temperatures is in a plastic state due to the formation of a glass phase melt. During crystallization, sometimes only partial glass phase, the material acquires new properties. In this case, it is already referred to as ceramics.

По внешнему виду пенокерамика напоминает широко известное пеностекло, общие вопросы получения которого описаны в монографиях [Демидович Б.К. Производство и применение пеностекла. Минск, Наука и техника, 1972, с. 304.Демидович Б.К. Пеностекло. Минск, Наука и техника, 1975, с. 2481,]. Отмечается, что для различных потребительских целей изготавливают пеностекло, как в виде блоков различной формы, так и в виде кусков правильной (обычно сферической) или неправильной формы. Для изготовления блоков смесь сырьевых порошков засыпают в формы и подвергают термической обработке.In appearance, ceramic foam resembles the well-known foamglass, the general issues of which are described in monographs [Demidovich B.K. Production and use of foam glass. Minsk, Science and Technology, 1972, p. 304.Demidovich B.K. Foam glass. Minsk, Science and Technology, 1975, p. 2481,]. It is noted that for various consumer purposes, foam glass is made, both in the form of blocks of various shapes, and in the form of pieces of regular (usually spherical) or irregular shape. For the manufacture of blocks, a mixture of raw powders is poured into molds and subjected to heat treatment.

Для получения гранулированного пеностекла обычно используют в качестве сырья смесь порошков стекла и газообразующего компонента в присутствии неорганической связки, в качестве которой используют обычно жидкое стекло. Такие методы описаны в вышеупомянутых монографиях или патентной литературе [Патент на изобретение РФ № 2079468, С04ВЗЗ/28. Способ получения керамических сфероидов / Созонов В.В.; Иевлева Ж.И.; Лысенко А.Г.; Терещенко М.С.; Шавырин В.И.; Костин Л.И.; Крылов Ю.В. -Заявл. 23.06.94. - Опубл. 20.05.97.Патент на изобретение РФ № 2158716, С 04 В 28/26. Композиция для изготовления сферических гранул для теплоизоляционного материала / Иващенко Ю.Г., Сурнин А.А., Зобкова Н.В., Павлова И.Л. Заявл. 16.02.99. Опубл. 10.11.2000]. Смесь гранулируют, сушат до придания гранулам жесткости и нагревают во вращающейся печи до размягчения стекла и газовыделения в системе, что для большинства стекол происходит при температурах примерно 750-900°С. В результате из печи выходят сферические гранулы пеносиликатных материалов.To obtain granulated foam glass, a mixture of glass powders and a gas-forming component in the presence of an inorganic binder, which is usually liquid glass, is usually used as raw material. Such methods are described in the aforementioned monographs or patent literature [RF Patent No. 2079468, С04ВЗЗ / 28. A method of producing ceramic spheroids / Sozonov V.V .; Ievleva J.I .; Lysenko A.G .; Tereshchenko M.S .; Shavyrin V.I .; Kostin L.I .; Krylov Yu.V. -Claimed. 06/23/94. - Publ. 05/20/97. Patent for the invention of the Russian Federation No. 2158716, C 04 B 28/26. Composition for the manufacture of spherical granules for thermal insulation material / Ivashchenko Yu.G., Surnin A.A., Zobkova N.V., Pavlova I.L. Claim 02.16.99. Publ. 10.11.2000]. The mixture is granulated, dried until the granules are stiffened and heated in a rotary kiln until the glass softens and gas is released in the system, which for most glasses occurs at temperatures of about 750-900 ° C. As a result, spherical granules of silicate materials exit the furnace.

Помимо непосредственного использования порошков стекла возможна их предварительная агрегация в более крупные тела.In addition to the direct use of glass powders, their preliminary aggregation into larger bodies is possible.

Наиболее близким техническим решением является «Технологическая линия производства гранулированного пенокерамического материала», описанная в патенте на полезную модель РФ № 100073, С04В 38/00. авторы Бубенков О.А., Кетов П.А., Кетов Ю.А., Лобастов.- Заявл. 09.08.2010.-Опубл. 10.12.2010, бюл. № 34. (прототип)]. Технологическая линия производства гранулированного пенокерамического материала имеет в составе связанные между собой посредством трубопроводов и транспортеров участки подготовки исходного сырья, получения сырцовых гранул и термообработки.The closest technical solution is the "Technological line for the production of granular foam-ceramic material" described in the patent for utility model of the Russian Federation No. 100073, С04В 38/00. authors Bubenkov O.A., Ketov P.A., Ketov Yu.A., Lobastov. 08.09.2010.-Publ. 12/10/2010, bull. No. 34. (prototype)]. The technological line for the production of granular foam-ceramic material includes sections for the preparation of raw materials, the production of raw granules and heat treatment, which are interconnected by pipelines and conveyors.

Участок подготовки исходного сырья включает последовательно установленные связанные транспортерами склад силикатного сырья, сушильный барабан, дробилку и первый фракционный сепаратор, выход которого связан с участком получения сырцовых гранул включающий последовательно установленное следующее оборудование бункер запаса сырого сырья, бункер щелочного компонента, выходы которых связаны с 1 -м и 2 -м входами смесителя, который через сушилку связан с бункером запаса сырцовых гранул.The raw material preparation section includes a silicate raw material storage unit, a drying drum, a crusher and a first fractional separator connected in series to the conveyors, the outlet of which is connected to the raw granule production section, including the following equipment: a raw material storage bin, an alkaline component bin, the outputs of which are connected with 1 - m and 2 entrances of the mixer, which through the dryer is connected to the hopper stock raw granules.

Участок термообработки включает печь термообработки 1-й и 2-й 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 1-м входом бункера пылевой фракции, второй вход которого соединен со 2-м выходом первого фракционного сепаратора.The heat treatment section includes a heat treatment furnace, the first and second entrances of which are connected to the raw granule storage bin and the dust fraction bin, and the furnace exit through the second fractional separator is connected to the finished product warehouse, while the second fractional separator is connected to the 1st m the input of the dust fraction hopper, the second input of which is connected to the 2nd output of the first fractional separator.

Вышеописанная технологическая линия сложна в эксплуатации, так как предполагает использование двух фракционных сепараторов, каждый из которых отделяет пылевую фракцию сухого сырьевого материала, что крайне непроизводительно вследствие залипания пылевой фракции на мелкоячеистых ситах. Кроме того, смешение дробленых гранул сухого сырья со щелочным компонентом приводит к разогреву и неконтролируемому слипанию гранул, что, в свою очередь приводит к высокой доле крупных гранул и сложности получения узких фракций готового пеносиликатного материала.The above-described production line is difficult to operate, since it involves the use of two fractional separators, each of which separates the dust fraction of the dry raw material, which is extremely unproductive due to sticking of the dust fraction on fine-mesh sieves. In addition, the mixing of crushed granules of dry raw materials with an alkaline component leads to heating and uncontrolled adhesion of the granules, which in turn leads to a high proportion of large granules and the difficulty of obtaining narrow fractions of the finished foam silicate material.

Предлагаемая технологическая схема лишена указанных недостатков.The proposed technological scheme is devoid of these disadvantages.

Задачей создания полезной модели является разработка технологической линии производства насыпного гранулированного теплоизоляционного ячеистого пенокерамического материала с размером зерен 0,1-30 мм.The task of creating a utility model is to develop a technological line for the production of bulk granulated heat-insulating cellular ceramic foam material with a grain size of 0.1-30 mm.

Поставленная задача решается с помощью признаков указанных в формуле полезной модели, общих с прототипом, таких как Технологическая линия производства гранулированного пенокерамического материала имеющая в составе связанные между собой посредством трубопроводов и транспортеров участки подготовки исходного сырья, получения сырцовых гранул и термообработки, и отличительных, существенных признаков, таких как участок подготовки исходного сырья, включает последовательно установленные связанные транспортерами склад силикатного сырья, сушильный барабан, дробилку и мельницу, выход которой связан с участком получения сырцовых гранул включающий последовательно установленное следующее оборудование бункер запаса порошка, выход которого связан с первым входом в тарельчатый гранулятор, бункер щелочного компонента, выход которого связан со вторым входом в тарельчатый гранулятор выход которого связан через сушилку с входом во вторую дробилку и фракционный сепаратор, один из выходов которого (мелкая фракция) связан с третьим входом в тарельчатый гранулятор, а второй выход (крупная фракция) с бункером запаса сырцовых гранул, а участок термообработки включает печь термообработки 1-й и 2-й входы которой связаны с бункером запаса сырцовых гранул и бункером опудривателя, а выход связан со складом готовой продукции.The problem is solved using the characteristics specified in the formula of the utility model common with the prototype, such as a technological line for the production of granular foam-ceramic material, which includes sections for preparing raw materials, obtaining raw granules and heat treatment, and distinctive, essential features , such as a feedstock preparation section, includes a silicate feed storage warehouse connected in series by conveyors, a drying drum, a crusher and a mill, the output of which is connected to the raw granule production area including the following equipment, a sequentially installed powder storage hopper, the output of which is connected to the first entrance to the disk granulator, the alkaline component hopper, the output of which is connected to the second entrance to the disk granulator, the output of which is connected through a dryer with an entrance to the second crusher and a fractional separator, one of the outputs of which (fine fraction) is connected to the third entrance to the disk granulator, and the second exit (to rupee fraction) with a raw pellet storage bin, and the heat treatment section includes a heat treatment furnace, the 1st and 2nd inputs of which are connected to a raw granule storage bin and a dusting bin, and the output is connected to the finished goods warehouse.

Наличие в технологической линии высокопроизводительных мельницы, тарельчатого гранулятора, второй дробилки, их связей с другим оборудованием позволяет увеличить производительность линии, получать узкую фракцию заданного размера гранул в диапазоне 0,1-30мм.The presence in the production line of high-performance mills, a disk granulator, a second crusher, their connections with other equipment allows to increase the productivity of the line, to obtain a narrow fraction of a given granule size in the range of 0.1-30 mm.

Технический результат от использования вышеперечисленной совокупности существенных признаков - упрощение эксплуатации оборудования технологической линии, возможность получения узких фракций заданного размера гранул и увеличение производительности линии.The technical result from the use of the above set of essential features is the simplification of the operation of the equipment of the technological line, the possibility of obtaining narrow fractions of a given size of granules and an increase in productivity of the line.

На Фиг. изображена блок-схема предлагаемой технологической линии. Технологическая линия производства гранулированного пенокерамического материала имеет в своем составе связанные между собой посредством трубопроводов и транспортеров участки подготовки исходного сырья, получения сырцовых гранул и термообработки.In FIG. shows a block diagram of the proposed production line. The technological line for the production of granular foam-ceramic material incorporates sections for the preparation of raw materials, the production of raw granules and heat treatment, which are interconnected by pipelines and conveyors.

Участок подготовки исходного сырья, включает последовательно установленные связанные транспортерами склад силикатного сырья 1, сушильный барабан 2, дробилку 3 и мельницу 4 выход которой связан с участком получения сырцовых гранул.The feedstock preparation section includes a silicate feedstock warehouse 1, a drying drum 2, a crusher 3 and a mill 4 connected in series to the conveyors, the outlet of which is connected to the raw granule production section.

Участок получения сырцовых гранул включает последовательно установленное следующее оборудование: бункер запаса порошка 5, выход которого связан с первым входом в тарельчатый гранулятор 6, бункер щелочного компонента 7, выход которого связан со вторым входом в тарельчатый гранулятор 6 выход которого связан через сушилку 8 с входом во вторую дробилку 9 и фракционный сепаратор 10, один из выходов которого (мелкая фракция) связан с третьим входом в тарельчатый гранулятор 6, а второй выход (крупная фракция) с бункером запаса сырцовых гранул 11.The raw granule production section includes the following equipment installed in series: a powder stock hopper 5, the output of which is connected to the first entrance to the disk granulator 6, an alkaline component hopper 7, the output of which is connected to the second entrance to the disk granulator 6, the output of which is connected through the dryer 8 to the entrance to a second crusher 9 and a fractional separator 10, one of the outlets of which (fine fraction) is connected to the third inlet of the disk granulator 6, and the second outlet (coarse fraction) is connected to the stock tank of raw granules 11.

Участок термообработки включает печь термообработки 12 1-й и 2-й входы которой связаны с бункером запаса сырцовых гранул 11 и бункером опудривателя 13, а выход связан со складом готовой продукции 14.The heat treatment section includes a heat treatment furnace 12, the 1st and 2nd entrances of which are connected to the raw granules stock storage hopper 11 and the dusting hopper 13, and the output is connected to the finished product warehouse 14.

Технологическая линия производства пенокерамического материала работает следующим образом.The technological line for the production of ceramic foam material works as follows.

Минеральное силикатное сырье, поступает на склад силикатного сырья 1, откуда через барабанную сушилку 2, молотковую дробилку 3 и мельницу 4, предпочтительно шаровую, поступает в бункер порошка 5, откуда порошок поступает в первый вход тарельчатого гранулятора 6. Во второй вход тарельчатого гранулятора 6 поступает жидкий раствор щелочного компонента из бункера щелочного компонента 7. Полученные в тарельчатом грануляторе 6 влажные гранулы сферической формы попадают в сушилку 8, где из них удаляется избыточная влага и гранулы приобретают прочность. После сушилки сухие прочные гранулы попадают в дробилку 9, предпочтительно щековую, где они измельчаются до размеров, определяемых не более выходной щели дробилки. Полученные после дробилки 9 колотые гранулы разделяются на две фракции в фракционном сепараторе 10, один из выходов которого (мелкая фракция) связан с третьим входом в тарельчатый гранулятор 6, а второй выход (крупная фракция) с бункером запаса сырцовых гранул 11. Гранулы из бункера запаса сырцовых гранул 11 поступают в печь термообработки 12, куда также поступает опудриватель из бункера опудривателя 13. Порошок опудривателя, предпочтительно каолин, выполняет роль разделяющей среды и препятствует слипанию готовых гранул пенокерамического материала. Количество опудривателя подается таким образом, что после вспенивания гранул не требуется его отделения, т.к. весь опудриватель равномерно распределяется на поверхности готовых гранул. В процессе прохождения через печь 12 сырцовые гранулы нагреваются до температуры 720-860°С до газообразования внутри гранул, вздутия и принятия ими сферической формы. Линейные размеры гранул увеличиваются в 1,8-2,3 раза. Готовые гранулы пенокерамического материала поступают на склад готовой продукции 14.Mineral silicate raw materials, enters the silicate raw materials warehouse 1, from where through a drum dryer 2, a hammer mill 3, and a mill 4, preferably a ball mill, enters the powder hopper 5, from where the powder enters the first inlet of the disk granulator 6. In the second entrance of the disk granulator 6 liquid solution of the alkaline component from the hopper of the alkaline component 7. The wet spherical granules obtained in the disk granulator 6 get into the dryer 8, where excess moisture is removed from them and the granules become durable st. After the dryer, the dry, solid granules fall into the crusher 9, preferably jaw, where they are crushed to a size determined by no more than the exit slit of the crusher. The crushed granules obtained after the crusher 9 are divided into two fractions in the fractional separator 10, one of the exits of which (fine fraction) is connected to the third inlet of the disk granulator 6, and the second outlet (coarse fraction) to the raw granule stock bin 11. Granules from the stock hopper raw granules 11 enter the heat treatment furnace 12, which also receives the duster from the hopper of the duster 13. The powder duster, preferably kaolin, acts as a separating medium and prevents the adhesion of finished granules of ceramic foam mat rial. The amount of dusting agent is supplied in such a way that after foaming the granules it is not necessary to separate it, because the entire dusting agent is evenly distributed on the surface of the finished granules. In the process of passing through the furnace 12, the raw granules are heated to a temperature of 720-860 ° C until gas generation inside the granules, swelling and their adoption into a spherical shape. The linear dimensions of the granules increase by 1.8-2.3 times. Finished granules of ceramic foam material arrive at the finished goods warehouse 14.

Предлагаемая технологическая линия апробирована в промышленном производстве. Обеспечивает стабильно хорошее качество экологически чистой продукции - гранулированного пенокерамического материала.The proposed production line is tested in industrial production. Provides consistently good quality environmentally friendly products - granular foam-ceramic material.

Хотя настоящая полезная модель описана посредством примеров ее выполнения, объем данной полезной модели не ограничивается этими примерами, но определяется лишь формулой полезной модели с учетом возможных эквивалентов.Although the real utility model is described through examples of its implementation, the scope of this utility model is not limited to these examples, but is determined only by the formula of the utility model, taking into account possible equivalents.

Claims

The technological line for the production of granular foam-ceramic material, which includes sections for the preparation of raw materials, obtaining raw granules and heat treatment, interconnected by pipelines and conveyors, characterized in that the section for the preparation of raw materials includes silicate raw materials storage, drying drum, crusher connected in series by conveyors and a mill, the output of which is associated with the site of obtaining raw granules, including a sequentially installed sl blowing equipment - a powder supply hopper, the output of which is connected to the first entrance to the disk granulator, an alkaline component hopper, the output of which is connected to the second entrance to the disk granulator, the output of which is connected through the dryer to the entrance to the second crusher and fractional separator, one of the outputs of which ( fine fraction) is connected with the third entrance to the dish-shaped granulator, and the second exit (large fraction) is connected to the raw pellet storage hopper, and the heat treatment section includes a heat treatment furnace, the first and second inputs of which are connected to the hopper a stock manager of raw granules and a dusting bin, and the output is associated with a finished product warehouse.