RU2024393C1

RU2024393C1 - Installation for manufacturing articles from hot concrete mix

Info

Publication number: RU2024393C1
Application number: SU925038949A
Authority: RU
Inventors: В.Р. Атоян; И.Н. Малый; А.В. Полин
Original assignee: Саратовский государственный технический университет
Priority date: 1992-04-20
Filing date: 1992-04-20
Publication date: 1994-12-15

Abstract

FIELD: manufacture of building articles. SUBSTANCE: outlet gas pipe of sand classifier is connected to waste-heat boiler communicating through steam lines with jet mixer and heat-treating chamber. Feed water delivered to waste-heat boiler is heated by water jacket of activator. Utilization of heat of discharged combustion products for production of saturated steam used for stirring concrete mix and speedy setting of molded concrete articles makes it possible to dispense completely with powerful compressor plant intended for compressed air supply, and with remote heat supply source (e.g. boiler house). EFFECT: installation using steam for stirring concrete mix produces homogeneous concrete mix within a short period of time. 1 dwg

Description

Изобретение относится к производству бетонных и железобетонных изделий и может быть использовано в различных отраслях строительной индустрии. The invention relates to the production of concrete and reinforced concrete products and can be used in various industries of the construction industry.

Уровень техники в этой области определяется следующим: известна технологическая линия по производству железобетонных изделий (1), содержащая посты приготовления бетонной смеси и формования, пропарочные камеры ямного типа, пост распалубки, устройства для транспортирования готовых изделий на склад и т.д. The prior art in this area is determined by the following: a technological line for the production of reinforced concrete products (1) is known, which contains concrete preparation and molding stations, pit-type steaming chambers, a stripping station, devices for transporting finished products to a warehouse, etc.

К недостаткам данной технологической линии относятся: повышенный расход цемента за счет использования необогащенных заполнителей бетона и повышенная энергоемкость тепловой обработки изделий за счет применения ямных пропарочных камер. The disadvantages of this production line include: increased consumption of cement due to the use of unenriched concrete aggregates and increased energy intensity of heat treatment of products through the use of pit steaming chambers.

Наиболее близким по технологической сущности к заявляемому изобретению является выбранная в качестве прототипа установка для обогащения и сушки (2), содержащая расходные бункеры заполнителей бетона, подсушиватель песка с циклоном, камеры сгорания, активатор, классификатор, охладитель песка, подсушиватель щебня, бункер цемента и струйный смеситель, соединенные между собой последовательно посредством трубопроводов и транспортирующих устройств. Closest to the technological essence of the claimed invention is a plant for enrichment and drying (2) selected as a prototype, containing consumables for concrete aggregates, a sand dryer with a cyclone, a combustion chamber, an activator, a classifier, a sand cooler, a crushed stone dryer, a cement hopper and an inkjet mixer connected together in series by pipelines and conveying devices.

Недостатком данной установки является повышенная энергоемкость процессов перемешивания бетонной смеси и ускоренного твердения отформованных бетонных изделий. Повышенная энергоемкость связана с применением в струйном смесителе для перемешивания бетонной смеси сжатого воздуха, производимого в мощной компрессорной установке (на 1 м³ бетонной смеси расходуется около 120 м³ сжатого воздуха), и с применением для ускоренного твердения отформованных изделий дополнительной теплоты (в основном теплоты пара, поступающего из котельной или ТЭЦ).The disadvantage of this installation is the increased energy intensity of the processes of mixing concrete mixture and accelerated hardening of molded concrete products. The increased energy intensity is associated with the use of compressed air in a jet mixer for mixing a concrete mixture produced in a powerful compressor unit (about 120 m ^{3 of} compressed air is consumed per 1 m ^{3 of} concrete mixture), and with the use of additional heat for accelerated hardening of molded products (mainly heat steam coming from the boiler room or CHP).

Сущность изобретения заключается в том, что в установке для изготовления изделий из горячей бетонной смеси, содержащей расходные бункеры заполнителей бетона, подсушиватель песка с циклоном, камеры сгорания, активатор, классификатор, охладитель песка, подсушиватель щебня, бункер цемента и струйный смеситель, соединенные между собой последовательно посредством транспортирующих устройств и трубопроводов, установлены камера термообработки и котел-утилизатор с паропроводами, соединяющими его со струйным смесителем и камерой термообработки, а активатор выполнен с водяной рубашкой, соединенной трубопроводом с котлом-утилизатором. При использовании в качестве энергоносителя насыщенного водяного пара в процессе перемешивания бетонной смеси происходит быстрое выравнивание температуры смеси по всему объему смесителя за счет интенсивного тепломассообмена между паровым потоком, жидкими и твердыми частицами, что позволяет получать однородную и равномерно подогретую смесь за короткий промежуток времени. С применением насыщенного водяного пара взамен сжатого воздуха при перемешивании бетонной смеси отпадает необходимость в мощной компрессорной установке для производства сжатого воздуха, что упрощает технологическую схему установки для изготовления изделий из бетона и снижает ее металлоемкость. Использование вырабатываемого в котле-утилизаторе насыщенного водяного пара в качестве теплоносителя для ускоренного твердения отформованных изделий в камере термообработки позволяет полностью отказаться от стороннего источника теплоснабжения, что сокращает протяженность паропровоов и потери теплоты в них. The essence of the invention lies in the fact that in the installation for the manufacture of products from hot concrete mix containing consumables for concrete aggregates, a sand dryer with a cyclone, a combustion chamber, an activator, a classifier, a sand cooler, a crushed stone dryer, a cement hopper and a jet mixer, interconnected successively by means of conveying devices and pipelines, a heat treatment chamber and a waste heat boiler with steam pipelines connecting it to the jet mixer and the heat treatment chamber are installed ki and the activator is formed with a water jacket connected to a pipeline to the waste heat boiler. When saturated water vapor is used as the energy carrier during mixing of the concrete mixture, the temperature of the mixture is rapidly equalized over the entire volume of the mixer due to intense heat and mass transfer between the steam stream, liquid and solid particles, which makes it possible to obtain a uniform and uniformly heated mixture in a short period of time. Using saturated water vapor instead of compressed air while mixing the concrete mixture, there is no need for a powerful compressor unit for the production of compressed air, which simplifies the technological scheme of the installation for the manufacture of concrete products and reduces its metal consumption. The use of saturated steam generated in the recovery boiler as a heat carrier for accelerated hardening of molded products in the heat treatment chamber allows you to completely abandon the third-party heat supply source, which reduces the length of the steam lines and heat loss in them.

На чертеже представлена схема установки. The drawing shows the installation diagram.

Она содержит транспортер 1 влажного песка, расходный бункер 2 песка, дозатор 3 песка, подсушиватель 4 песка, топочную камеру 5, высокофорсированные камеры сгорания 6, активатор 7, классификатор 8, котел-утилизатор 9, насос 10, водяную рубашку 11, циклон 12, бункер 13 мелких фракций, охладитель 14 песка, транспортер 15 влажного щебня, расходный бункер 16 щебня, дозатор 17 щебня, подсушиватель 18 щебня, бункер 19 цемента, дозатор 20 цемента, транспортер 21 подсушенного щебня, транспортер 22 активированного песка, струйный смеситель 23, бункер 24 бетонной смеси, устройство 25 для формования изделий из бетона, редукционный клапан 26, камеру термообработки 27, дымосос 28 и дымовую трубу 29. It contains a conveyor 1 of wet sand, a sand feed hopper 2, a sand dispenser 3, a sand dryer 4, a combustion chamber 5, highly accelerated combustion chambers 6, an activator 7, a classifier 8, a waste heat boiler 9, a pump 10, a water jacket 11, a cyclone 12, hopper 13 fine fractions, sand cooler 14, conveyor 15 wet crushed stone, feed hopper 16 crushed stone, crushed stone batcher 17, crushed stone dryer 18, cement bunker 19, cement batcher 20, dried crushed stone conveyor 21, activated sand conveyor 22, jet mixer 23, hopper 24 concrete mix Property 25 for molding concrete products, a pressure reducing valve 26, a heat treatment chamber 27, a smoke exhauster 28 and a chimney 29.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Транспортером 1 песок подается в расходный бункер 2, а затем оттуда через дозатор 3 в подсушиватель 4, где происходит его подсушка и подогрев до 80-100^оС. Далее песок поступает в противоположные концы активатора 7, где происходит его термомеханическая обработка высокотемпературными продуктами сгорания, получаемыми в высокофорсированных камерах сгорания 6. Песок с продуктами сгорания поступает в классификатор 8, где происходит разделение его на крупные и мелкие фракции.Sand conveyor 1 is fed to the feed hopper 2 and then out through the dispenser 3 in podsushivatel 4, where it is predrying and heating to 80-100 ° ^C. Then the sand is supplied into opposite ends of the activator 7, where it is thermomechanical processing high-temperature combustion products, obtained in highly accelerated combustion chambers 6. Sand with combustion products enters the classifier 8, where it is divided into large and small fractions.

Мелкие фракции песка поступают в бункер 13, а крупные - в охладитель 14. Для охлаждения песка до 80 - 100^оС в охладителе 14 предусмотрены змеевики, в которые поступает вода затворения, и подогреваясь, поступает в струйный смеситель 23. Продукты сгорания после классификатора 8, имеющие температуру 650-700^оС, направляются в котел-утилизатор 9, а затем - в подсушиватель 4 песка. В случае, если теплоты отходящих продуктов сгорания после котла-утилизатора 9 недостаточно для подсушки песка до конечной влажности 0-2%, предусмотрено подключение топочной камеры 5 для повышения теплового потенциала продуктов сгорания. Котел-утилизатор 9 предназначен для производства насыщенного водяного пара невысоких параметров (Р=0,3-0,5 МПа). Вода, необходимая для питания котла-утилизатора 9, подается насосом 10 и подогревается до 80-90^оC в водяной рубашке активатора 7. Насыщенный водяной пар, полученный в котле-утилизаторе 9 направляется по паропроводу: одна часть пара в сопла струйного смесителя 23 для перемешивания бетонной смеси, другая часть - через редукционный клапан 26 - в камеру термообработки 27 для ускоренного твердения отформованных бетонных изделий. Продукты сгорания, отходящие из подсушивателя 4 песка, после очистки в циклоне 12 направляются в подсушиватель 18 щебня, подаваемого дозатором 17 из расходного бункера 16. После подсушивателя 18 щебня отходящие продукты сгорания дымососом 28 выбрасываются в дымовую трубу 29.Small fractions of sand enter the hopper 13, and large fractions go to the cooler 14. To cool the sand to 80 - 100 ^° C, coolers 14 have coils in which mixing water enters and, when heated, enters the jet mixer 23. Combustion products after classifier 8 having a temperature of 650-700 ^{° C,} directed to the recovery boiler 9, and then - in 4 podsushivatel sand. If the heat of the exhaust combustion products after the waste heat boiler 9 is not enough to dry the sand to a final moisture content of 0-2%, it is necessary to connect the combustion chamber 5 to increase the thermal potential of the combustion products. The recovery boiler 9 is designed for the production of saturated water vapor of low parameters (P = 0.3-0.5 MPa). The water required for the power recovery boiler 9 is supplied to pump 10 and heated to ^about 80-90 C in a water jacket of the activator 7. The saturated steam produced in the recovery boiler 9 is directed through the steam line, one part of the steam in the jet nozzle mixer 23 mixing concrete mixture, the other part - through a pressure reducing valve 26 - into the heat treatment chamber 27 for accelerated hardening of molded concrete products. The combustion products leaving the sand dryer 4, after cleaning in the cyclone 12, are sent to the dryer 18 of crushed stone supplied by the dispenser 17 from the feed hopper 16. After the dryer 18 of crushed stone, the exhaust products of combustion by the exhaust fan 28 are discharged into the chimney 29.

Цемент из бункера 19 дозатором 20 подают в струйный смеситель 23, куда также подают подсушенный и подогретый щебень транспортером 21, активированный песок транспортером 22 и горячую воду из охладителя 14 песка. Cement from the hopper 19, the dispenser 20 is fed into the jet mixer 23, which also serves the dried and heated crushed stone by conveyor 21, activated sand by conveyor 22 and hot water from sand cooler 14.

В струйный смеситель 23 для интенсивного перемешивания и получения однородной по составу бетонной смеси взамен сжатого воздуха, как это имеет место в прототипе, подают насыщенный водяной пар, конденсат которого используется в качестве воды затворения. В результате этого на выходе из струйного смесителя 23 получают горячую бетонную смесь, которая затем поступает в бункер 24 и далее к формующему устройству 25, где происходит формование изделий. Отформованные изделия, имеющие температуру 60 - 80^оС, направляются в камеру термообработки 27, где происходит ускоренное их твердение за счет теплоты насыщенного водяного пара, поступающего из котла-утилизатора 9.In the jet mixer 23 for intensive mixing and obtaining a homogeneous concrete mixture instead of compressed air, as is the case in the prototype, saturated steam is supplied, the condensate of which is used as mixing water. As a result of this, at the outlet of the jet mixer 23, a hot concrete mixture is obtained, which then enters the hopper 24 and then to the forming device 25, where the products are molded. Molded articles having a temperature of 60 - 80 ^{° C,} are sent to the treatment chamber 27, where they are accelerated hardening by the heat of the saturated steam coming from a heat recovery boiler 9.

Установка для изготовления изделий из горячей бетонной смеси характеризуется высокой степенью использования теплоты сжигаемого топлива. КПД установки составляет 85-90%, удельный расход условного топлива на 1 м³ бетона 25-35 кг. Применение активированного песка при изготовлении изделий из бетона позволяет сократить расход цемента в бетоне на 15-20%. Кроме этого, применение горячей бетонной смеси для изготовления изделий существенно сокращает продолжительность их термообработки и затраты энергии на нее.The installation for manufacturing products from hot concrete mix is characterized by a high degree of utilization of the heat of the combusted fuel. The efficiency of the installation is 85-90%, the specific consumption of equivalent fuel per 1 m ^{3 of} concrete is 25-35 kg. The use of activated sand in the manufacture of concrete products allows to reduce the consumption of cement in concrete by 15-20%. In addition, the use of hot concrete mix for the manufacture of products significantly reduces the duration of their heat treatment and energy costs for it.

Claims

A PLANT FOR MAKING PRODUCTS FROM A HOT CONCRETE MIXTURE, containing consumables for concrete aggregates, a sand dryer with a cyclone, combustion chambers, an activator, a classifier, a sand cooler, a crushed stone dryer, a cement hopper and a jet mixer, connected to each other in series through pipelines transporting the fact that it is equipped with a heat treatment chamber and a waste heat boiler with steam lines connecting it to the jet mixer and a heat treatment chamber, and the activator Filled with a water jacket connected by piping to the recovery boiler.