RU2064468C1 - Способ производства кристобалита - Google Patents
Способ производства кристобалита Download PDFInfo
- Publication number
- RU2064468C1 RU2064468C1 RU93000465A RU93000465A RU2064468C1 RU 2064468 C1 RU2064468 C1 RU 2064468C1 RU 93000465 A RU93000465 A RU 93000465A RU 93000465 A RU93000465 A RU 93000465A RU 2064468 C1 RU2064468 C1 RU 2064468C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- melt
- mixing
- firing
- dosing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Использование: для получения керамических материалов, а именно клинкеров специального назначения, в том числе огнеупорного наполнителя формовочных масс для точного литья по выплавляемым моделям. Сущность изобретения: готовят смесь из 90-100% кварцевого песка и не более 10% бентонитового концентрата, измельчают до фракции 0,5 мм. Одновременно готовят смесь из не более 40% силикатглыбы и 100-60% воды. 96-99% первой смеси перемешивают с 1-4% второй смеси и формируют спрессованный до степени уплотнения 0,4-0,8 слой толщиной не более 20 мм на движущейся со скоростью не более 0,5 м/с поверхности расплава металла. Обожженный материал отделяют от расплава под углом 2-4o вверх и охлаждают. 1 табл.
Description
Изобретение относится к производству керамических материалов, а именно клинкеров специального назначения, в том числе огнеупорного наполнителя формовочных масс для точного литья по выплавляемым моделям.
Известен способ получения кристобалита обжигом брикетов кварцевого песка в смеси с 2-5% бентонитовой глины и 0,1-0,6% щелочного оксида при температуре 1400-1700oС в обжиговых агрегатах с газообразным теплоносителем со скоростью нагрева до 500 градусов в час и выдержкой при максимальной температуре 30-90 мин в зависимости от температуры в обжиговом пространстве (Р.Я. Попильский, Г. А. Серова. Об условиях получения кристобалита из кварцевого песка, труды МХТИ им. Менделеева, вып. ХХVII, Исследования в области химии и технологии силикатов. Госстройиздат, 1959, с. 197-204).
Наиболее близким техническим решением является способ производства кристобалита, заключающийся в приготовлении смеси путем дозирования и смешения компонентов, формировании равномерного слоя спрессованного до степени уплотнения, равной 0,4-0,8, обжиге последнего на движущейся со скоростью V не более 0,5 м/с от загрузочного к разгрузочному концу расплавотермического реактора по поверхности расплава металла, отделении обожженного материала от расплава под углом 2-4o вверх с последующим охлаждением продукта в холодильнике (заявка N 5000091/33(059776) от 04.07.91, решение о выдаче патента от 08.07.92 (патент N 2010779).
Указанные способы имеют существенные недостатки, заключающиеся в том, что последовательность операций и количественное соотношение ингредиентов не позволяет равномерно распределить микродобавки на стадиях подготовки сырьевой смеси, отсутствие ограничений на помольное оборудование процесса приводит к загрязнению продукта металлическими включениями и снижению качества продукта, отсутствие в составе сырьевых компонентов материалов, выделяющих в процессе обжига газообразные продукты, создает условия в реакторе, благоприятные для подсоса воздуха в реактор и окисления теплоносителя с последующим загрязнением продукта этими оксидами по поверхности непосредственного контакта теплоносителя и материала, что заставляет механически отделять загрязненный слой продукта для отбраковки и снижает выход готового продукта.
Основной задачей данного изобретения является повышение качества получаемого кристобалита и его выхода из единица сырьевой смеси.
Поставленная цель достигается тем, что в способе производства кристобалита, заключающемся в приготовлении смеси путем дозирования и смешения компонентов, формировании равномерного слоя, спрессованного до степени уплотнения, равной 0,4-0,8, обжиге последнего на движущейся со скоростью V не более 0,5 м/с от загрузочного к разгрузочному концу расплавотермического реактора поверхности расплава металла, отделении обожженного материала от расплава под углом 2-4o вверх с последующим охлаждением продукта в холодильнике, приготовление смеси производят одновременно на двух технологических потоках, на одном из которых производят дозирование, смешение 90-100% кварцевого песка и не более 10% бентонитового концентрата и совместное усреднительное измельчение до фракции менее 0,5 мм, а на другом дозирование и смешение не более 40% силикатглыбы и 100-60% воды, после чего дозируют и смешивают 99-96% смеси твердых компонентов первого потока и 1-4% смеси с жидким компонентом второго потока, из приготовленной смеси формируют равномерный спрессованный слой материала толщиной не более 20 мм, обжиг производят при температуре не более 1650oС в течение 300-700 с, после охлаждения производят измельчение полученного материала до заданной тонины помола.
Ограничения по содержанию в сырьевой смеси добавочных компонентов кроме кварцевого песка объясняются реологическими свойствами материала при технологически необходимом формировании спрессованного слоя материала, способного нести торцевую нагрузку для осуществления транспортных функций в расплавотермическом агрегате.
Экспериментально показана возможность получения спрессованного слоя материала, способного без разрушения пройти все транспортное расстояние, состоящего из кварцевого песка фракции менее 0,5 мм при смешении его с 10% бентонитового концентрата и увлажнения смеси 1% воды. Таким же образом определена возможность получения качественного спрессованного слоя из фракций менее 100 мкм из смеси, содержащей 96% кварцевого песка и 4% раствора жидкого стекла, содержащего 40% силикатглыбы. Следует отметить также каталитическое воздействие добавки жидкого стекла на процесс кристобализации, что обусловливает возможность применения порошка силикатглыбы как компонента, повышающего скорость кристобализации или увеличивающего производительность технологической линии.
Однако при сухом смешении кварцевого песка и порошка силикатглыбы после обжига отмечалась неравномерность кристаллизации кристобалита в разных объемах продукта и появление зон с повышенным содержанием стеклофазы.
Эту неравномерность удается ликвидировать, вводя силикатглыбу в состав смеси в виде суспензии, содержащей 60% воды.
Увеличение толщины спрессованного слоя материала более 10 мм приводит к некоторому снижению содержания кристобалита в продукте, однако в указанном температурно-временном интервале критическое содержание кристобалита в 70% массы достигается при толщине ленты 20 мм.
Процесс кристобализации кварцевого песка наиболее интенсивно протекает при температуре не более 1650oС. Повышение температуры выше 1650oС приводит к появлению увеличивающегося количества застекленного материала.
Минимальное время 300 с расплавотермической обработки определяется временем достижения минимально допустимого с точки зрения использования продукта содержания кристобалита (70%), а максимальное ограничивается резким замедлением скорости процесса после обработки длительностью 700 с.
Предложенный способ осуществляется следующим образом: кварцевый песок и бентонитовый концентрат из сырьевых емкостей дозаторами подают в соотношении 90-100% кварцевого песка и не более 10% бентонита в мельницу безжелезистого помола с керамическими мелющими телами, где проводят смесительное измельчение их до фракции менее 0,5 мм. Из других сырьевых емкостей дозируют в смеситель порошок силикатглыбы не более 40% и смешивают с 100-60% воды, после чего дозируют и смешивают 99-96% смеси твердых компонентов первого потока и 1-4% смеси с жидким компонентом второго потока, из приготовленной смеси формируют равномерный спрессованный слой со степенью уплотнения 0,4-0,8, толщиной не более 20 мм, который подают в расплавотермический агрегат, где его обжигают, продвигая по поверхности расплава металла, разогретого до температуры не более 1650oС в течение 300-700 с, после чего обожженный материал перегружают в холодильник, где охлаждают до температуры 200-250oС, после чего мелют до заданной тонины помола, расфасовывают и подают на склад готовой продукции.
В Санкт-Петербургском технологическом институте создана и эксплуатируется лабораторная расплавотермическая установка мощностью 10 кВт, а также совместно с институтом "Гипроцемент" экспериментальная установка мощностью 100 кВт, на которых проведены исследования по отработке технологии производства кристобалита.
В работе использованы кварцевый песок Люберецкого месторождения, бентонитовый концентрат (ГОСТ из регламента), жидкое стекло ТУ 6-15-856-79. Сырьевые компоненты смешивали по вышеприведенной технологической схеме и обжигали в расплавотермическом агрегате. Содержание кристобалита в продуктах обжига определяли количественным ИК-спектрометрическим методом. Результаты определений сведены в таблицу.
Как видно из таблицы, наиболее интенсивно процесс кристобализации кварцевого песка протекает при температуре 1650oС. Повышение температуры выше 1650oС приводит к появлению увеличивающегося количества застеклованного материала. Минимальное время 300 с расплавотермической обработки определяется временем достижения минимально допустимого с точки зрения использования продукта содержания кристобалита (70%), а максимальное - ограничивается резким замедлением скорости процесса после обработки длительностью 700 с.
Ограничения по содержанию в сырьевой смеси добавочных компонентов кроме кварцевого песка объясняются реологическими свойствами материала при технологически необходимом формировании спрессованного слоя материала, способного нести торцевую нагрузку для осуществления транспортных функций в расплавотермическом агрегате. Экспериментально показана возможность получения спрессованного слоя материала, способного без разрушения пройти все транспортное расстояние, состоящего из кварцевого песка фракции менее 0,5 мм при смешении его с 10% бентонитового концентрата и увлажнения смеси 1% воды. Таким же образом определена возможность получения качественного спрессованного слоя из фракций менее 100 мкм из смеси, содержащей 96% кварцевого песка и 4% раствора жидкого стекла, содержащего 40% силикатглыбы. Смешение всех компонентов улучшает реологические свойства смеси и, как видно из таблицы, не ухудшает качества получаемого продукта. Следует отметить также каталитическое воздействие добавки жидкого стекла на процесс кристобализации, что обусловливает возможность применения порошка силикатглыбы как компонента, повышающего скорость кристобализации или увеличивающего производительность технологической линии. Однако при сухом смешении кварцевого песка и порошка силикатглыбы после обжига отмечалась неравномерность кристаллизации кристобалита в разных объемах продукта и появление зон с повышенным содержанием стеклофазы.
Эту неравномерность удалось ликвидировать, вводя силикатглыбу в состав смеси в виде суспензии, содержащей 60% воды.
Увеличение толщины спрессованного слоя материала более 10 мм приводит к некоторому снижению содержания кристобалита в продукте, однако в указанном температурно-временном интервале критическое содержание кристобалита в 70% массы достигается при толщине ленты 20 мм и обжиге в течение 600 с при температуре 1650oС.
В процессе отработки технологии на лабораторной установке нами не отмечено загрязнения обожженного материала продуктами окисления теплоносителя, в то время как после перехода на работу на 100 кВт реакторе габаритные изменения разгрузочного и загрузочного окон расплавотермического агрегата привели к загрязнению слоя продукта, непосредственно контактирующего с теплоносителем во время обжига. Толщина этого слоя не превышала 1 мм, что свидетельствует о наличии конвективного подсоса воздуха в обжиговое пространство. Загрязнение кристобалита продуктами окисления расплава металла удалось ликвидировать после установки устройства, перегружающего обожженный материал из пространства за разгрузочным порогом реактора в холодильник, которое исключает возможность поступления атмосферы холодильника в реакционное пространство. В качестве такого устройства могут быть использованы соответствующих размеров ячейковые питатели, последовательно установленные поворотные заслонки и тому подобные устройства.
Claims (1)
- Способ производства кристобалита, заключающийся в приготовлении смеси путем дозирования и смешения компонентов, формировании равномерного слоя, спрессованного до степени уплотнения, равной 0,4-0,8, обжиге последнего на движущейся со скоростью 0 <V <0,5 м/с от загрузочного к разгрузочному концу расплавотермического реактора по поверхности расплава металла, отделении обожженного материала от расплава под углом 2-4° вверх с последующим охлаждением продукта в холодильнике, отличающийся тем, что приготовление смеси производят одновременно на двух технологических потоках, на одном из которых производят дозирование, смешение 90-100% кварцевого песка и не более 10% бентонитового концентрата и совместное усреднительное измельчение до фракции менее 0,5 мм, а на другом дозирование, смешение не более 40% силикат-глыбы и 100-60% воды, после чего дозируют и смешивают 99-96% смеси твердых компонентов первого потока и 1-4% смеси с жидким компонентом второго потока, из приготовленной смеси формируют равномерный спрессованный слой материала с толщиной не более 20 мм, обжиг производят при температуре не более 1650oС в течение 300-700 с, после охлаждения производят измельчение полученного материала до заданной тонины помола.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93000465A RU2064468C1 (ru) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | Способ производства кристобалита |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93000465A RU2064468C1 (ru) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | Способ производства кристобалита |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93000465A RU93000465A (ru) | 1995-06-09 |
RU2064468C1 true RU2064468C1 (ru) | 1996-07-27 |
Family
ID=20135226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93000465A RU2064468C1 (ru) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | Способ производства кристобалита |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2064468C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000075088A1 (en) * | 1999-06-03 | 2000-12-14 | Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostiju 'kirilishin I Partnery' | Method for producing cristobalite and cladding articles made thereof |
-
1993
- 1993-01-05 RU RU93000465A patent/RU2064468C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Р.Я. Попильский, Т.А. Серова. Об условиях получения кристобалита из кварциевого песка. Труды МХТИ им. Менделеева, вып. XXVII, Исследования в области химии и технологии силикатов, Госстройздат, 1959, c.197-204. Патент России N 2010779, кл. С 04 В 7/36, 1994. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000075088A1 (en) * | 1999-06-03 | 2000-12-14 | Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostiju 'kirilishin I Partnery' | Method for producing cristobalite and cladding articles made thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3542534A (en) | Process for pelletizing glassmaking materials | |
EP2668139B1 (en) | A pellet | |
CZ288842B6 (cs) | Způsob výroby cementového slínku v podlouhlé cementářské rotační peci | |
US3266879A (en) | Process of making a crystallizable glass material | |
RU2291126C1 (ru) | Способ получения гранулированного пеносиликата - пеносиликатного гравия | |
US5571301A (en) | Apparatus for making crystallized glass | |
US20210155521A1 (en) | Preparation of raw materials for glass furnace | |
CN113302166A (zh) | 玻璃生产方法和工业玻璃制造设备 | |
RU2064468C1 (ru) | Способ производства кристобалита | |
FR2477134A1 (fr) | Procede de recuperation de produits utiles a partir de la poussiere residuelle d'un four a ciment pour produire du clinker de ciment | |
CN115231803B (zh) | 玻璃配合料的造粒方法 | |
CN102659317A (zh) | 玻璃配合料及其生产工艺 | |
CN104193351A (zh) | 以赤泥为原料的压裂支撑剂生产系统和生产方法 | |
US4236929A (en) | Rapid strength development in compacting glass batch materials | |
JP3397091B2 (ja) | 焼結鉱の製造方法 | |
US4395291A (en) | Process for making non-dusting high lead oxide-low silica additive | |
US3294555A (en) | Method of mixing glass batch | |
RU2294902C1 (ru) | Способ получения гранулированного пеностекла | |
RU2559259C1 (ru) | Способ приготовления стекольной шихты | |
RU2176219C1 (ru) | Способ получения пеностекла | |
US4368071A (en) | Process for the manufacture of desulfurizing agents for crude iron or steel melts | |
WO2019078270A1 (ja) | 脱炭酸造粒体の製造方法及びガラス物品の製造方法 | |
RU2720042C1 (ru) | Способ получения стекольной шихты | |
RU2153476C1 (ru) | Сырьевая смесь для производства керамзита | |
RU2651680C1 (ru) | Способ изготовления легковесного магнезиально-кварцевого проппанта |