RU2124437C1

RU2124437C1 - Device for producing quick-hardening cellular building mixes based on mineral binding agent

Info

Publication number: RU2124437C1
Application number: RU98104428A
Authority: RU
Inventors: Евсей Ефимович Шамис; Л.А. Волков; Валентина Ефимовна Зубко; О.В. Дудко; Андрей Юрьевич Жуков; М.Б. Мандровская; Т.В. Антонова; Анжела Васильевна Билик; В.С. Чайков
Original assignee: Евсей Ефимович Шамис; Волков Лев Алексеевич; Валентина Ефимовна Зубко; Дудко Олег Викторович; Андрей Юрьевич Жуков; Мандровская Марина Борисовна; Антонова Татьяна Викторовна; Анжела Васильевна Билик; Чайков Владимир Соломонович
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1998-03-24
Publication date: 1999-01-10

Abstract

FIELD: construction engineering. SUBSTANCE: this relates to production of articles made from quick-hardening cellular building mixes based on mineral binding agent. Device has cylindrical body with upper charging pipe connection and lower discharge pipe connection. Also provided is vertical power-driven shaft. Mounted on vertical shaft is distributing disk with guiding inclined shoulder. Also installed on vertical shaft are horizontal brackets which create cross-piece. Pins are secured on surfaces of horizontal brackets over spiral line. Installed on internal surface of vertical wall of body are nozzles for separate delivery under pressure against direction of rotation of vertical shaft of streams of air and water solution of air-involving additive. Nozzles are inclined in vertical plane and displaced relative to each other in horizontal plane respectively at 15-75 deg. and 45-270 deg. Diameter of cylindrical body is equal to 4.5-7.5 of height of cylindrical body. Planes of positioning of axes of horizontal brackets of vertical shaft and nozzles for delivery of air and air-involving additive are distant from internal surface of body bottom respectively by value of 0.075-0.25 and 0.2-0.45 of body height. Application of aforesaid embodiment of device allows for producing articles possessing enhanced strength and sound-insulation properties, low heat-conductivity and low specific weight. EFFECT: higher efficiency. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к производству изделий из быстротвердеющих строительных смесей на основе минерального вяжущего. The invention relates to the production of products from quick-hardening building mixtures based on a mineral binder.

Известен смеситель для приготовления гипсовых смесей, в котором в полость замкнутого корпуса с верхним подводящим и нижним отводящим патрубками, вертикальным полым приводным валом с концевой перфорированной частью, имеющим закрепление на нем распределительную тарелку и радиальные кронштейны с вертикальными пальцами и сквозными каналами для подачи пены, в зону смешивания непрерывно через верхний патрубок подают гипсосодержащее вяжущее, которое непрерывно перемешивают с подаваемой пеной воздействием радиальных кронштейнов с вертикальными пальцами, и выгружают непрерывно полученную ячеистую строительную смесь через нижний разгрузочный патрубок (авт. св. 408813, кл. В 28 С 5/16, 1972). A known mixer for the preparation of gypsum mixtures, in which the cavity of the closed housing with the upper inlet and lower outlet pipes, a vertical hollow drive shaft with an end perforated part, having a distribution plate fixed thereon and radial brackets with vertical fingers and through channels for supplying foam, the mixing zone is continuously fed through the upper nozzle by a gypsum-containing binder, which is continuously mixed with the supplied foam by the action of vertical radial brackets fingers and unload continuously obtained cellular building mixture through the lower discharge pipe (ed. St. 408813, class B 28 C 5/16, 1972).

Недостатками указанного устройства является низкое качество получаемой ячеистой смеси, обуславливаемое неравномерным распределением в ней пены. The disadvantages of this device is the low quality of the resulting cellular mixture, due to the uneven distribution of foam in it.

Наиболее близким к предложенному устройству для приготовления быстротвердеющих ячеистых строительных смесей на основе минерального вяжущего по своей технической сущности является устройство для приготовления быстротвердеющих ячеистых строительных смесей на основе минерального вяжущего, содержащее цилиндрический корпус с загрузочным верхним и разгрузочным нижним патрубками, приводной вертикальный вал с распределительной тарелкой и расположенными под ней горизонтальными кронштейнами, имеющими пальцы и приспособления для подачи воды и воздухововлекающей добавки (авт. св. 887202, кл. В 28 С 5/38, 1979). Closest to the proposed device for the preparation of quick-hardening cellular building mixtures based on a mineral binder in its technical essence is a device for preparing quick-hardening cellular building mixtures based on a mineral binder, containing a cylindrical body with a loading upper and unloading lower nozzles, a vertical drive shaft with a distribution plate and horizontal brackets below it, with fingers and feed devices water and air-entraining additives (ed. St. 887202, class B 28 C 5/38, 1979).

Недостатками этого устройства для приготовления ячеистой строительной смеси на основе минерального вяжущего является недостаточная прочность изделий, получаемых из приготовленной в указанном устройстве ячеистой строительной смеси на основе минерального вяжущего при снижении их удельного веса для повышения из теплоизолирующих характеристик. The disadvantages of this device for the preparation of a cellular mortar based on a mineral binder is the lack of strength of products obtained from prepared in the specified device, a cellular mortar based on a mineral binder while reducing their specific gravity to increase their heat-insulating characteristics.

Целью изобретения является получение изделий с повышенными прочностными и звукоизолирующими показателями, низкой теплопроводности и малого объемного веса из быстротвердеющих ячеистых строительных смесей на основе минерального вяжущего. The aim of the invention is to obtain products with high strength and sound insulating characteristics, low thermal conductivity and low bulk density from quick-hardening cellular building mixtures based on mineral binders.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для приготовления быстротвердеющих ячеистых строительных смесей на основе минерального вяжущего, содержащем цилиндрический корпус с загрузочным верхним и разгрузочным нижним патрубками и приводным вертикальным валом, на котором установлена распределительная тарелка и размещенные под ней горизонтальные кронштейны с вертикальными пальцами и приспособление для подачи воды и воздухововлекающей добавки, последнее снабжено установленными соответственно на внутренней поверхности вертикальной стенки корпуса соплами для раздельной подачи под давлением навстречу направлению вращения вертикального вала струй воздуха и водного раствора воздухововлекающей добавки, которые наклонены в вертикальной и смещены относительно друг друга в горизонтальной плоскостях соответственно на 15-75 и 45-270^o, распределительная тарелка вертикального вала выполнена с наклонным под углом 5-50^o в вертикальной плоскости направляющим ободком, при этом пальцы на каждом горизонтальном кронштейне установлены относительно его продольной оси по винтовой линии, диаметр цилиндрического корпуса составляет 4,5-7,5 его высоты, а горизонтальные плоскости расположения осей горизонтальных кронштейнов вертикального вала и торцов сопел подачи воздуха и воздухововлекающей добавки отстоят от внутренней поверхности днища цилиндрического корпуса соответственно на 0,075-0,25 и 0,2-0,45 его высоты.This goal is achieved by the fact that in the device for the preparation of quick-hardening cellular building mixtures based on a mineral binder, containing a cylindrical body with a loading upper and unloading lower pipes and a vertical drive shaft, on which a distribution plate and horizontal brackets with vertical fingers placed under it and a fixture for supplying water and air-entraining additives, the latter is equipped with vertics mounted respectively on the inner surface the main wall of the housing with nozzles for separate feeding under pressure towards the direction of rotation of the vertical shaft of air jets and an aqueous solution of air-entraining additives, which are inclined in the vertical and offset relative to each other in the horizontal planes by 15-75 and 45-270 ^o , respectively, the distribution plate of the vertical shaft is made with an inclined angle of 5-50 ^o in the vertical plane of the guide rim, with the fingers on each horizontal bracket mounted about its longitudinal axis propeller of the second line, the diameter of the cylindrical body is 4.5-7.5 of its height, and the horizontal planes of the axes of the horizontal brackets of the vertical shaft and the ends of the air supply nozzles and the air entraining additives are 0.075-0.25 and 0 respectively from the inner surface of the bottom of the cylindrical body , 2-0.45 of its height.

Кроме того, сопла подачи воздуха и раствора воздухововлекающей добавки могут быть снабжены инжекторами для подачи активирующих получаемый продукт газов, пальцы каждого кронштейна могут быть выполнены разновысокими, при этом винтовые линии крепления пальцев на смежных горизонтальных кронштейнах могут быть направлены в противоположные стороны. In addition, the nozzles of the air supply and the solution of the air-entraining additive can be equipped with injectors for supplying gases activating the resulting product, the fingers of each bracket can be made of different heights, while the screw lines of the fingers on adjacent horizontal brackets can be directed in opposite directions.

При решении вышеуказанных задач возникает технический эффект, заключающийся в том, что за счет дополнительных активирующих воздействий кавитационными силовыми импульсами в процессе смешения компонентов ячеистой строительной смеси более эффективно используется минеральное вяжущее, благодаря чему при том же расходе последнего изделия из ячеистой строительной смеси, приготовленной по технологии предлагаемого способа, обладает повышенными прочностными, тепло- и звукоизолирующими свойствами и пониженным объемным весом. In solving the above problems, a technical effect arises consisting in the fact that due to the additional activating effects of cavitation power pulses in the process of mixing the components of the cellular building mixture, the mineral binder is more efficiently used, due to which, at the same flow rate of the last product from the cellular building mixture, prepared according to the technology of the proposed method, has increased strength, heat and sound insulating properties and reduced bulk density.

На фиг. 1 схематично изображен общий вид устройства для приготовления быстротвердеющих ячеистых строительных смесей на основе минерального вяжущего в разрезе; на фиг. 2 - вид Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - узел А на фиг. 1 в увеличенном масштабе. In FIG. 1 schematically shows a General view of a device for the preparation of quick-hardening cellular building mixtures based on mineral binder in section; in FIG. 2 is a view of BB in FIG. 1; in FIG. 3 - node A in FIG. 1 on an enlarged scale.

Устройство для приготовления быстротвердеющих ячеистых строительных смесей на основе минерального вяжущего состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, в котором вдоль его продольной оси установлен приводной вертикальный вал 2 с образующими крестовину горизонтальными кронштейнами 3, имеющими воздействующие на перемешиваемые компоненты пальцы 4, закрепленные на поверхности каждого горизонтального кронштейна 3 по винтовой линии относительно его продольной оси. Над горизонтальными кронштейнами 3 на приводном вертикальном вале 2 закреплена распределительная тарелка 5 с направляющим ободком 6, наклоненным под углом 5-50^o в вертикальной плоскости. На внутренней поверхности 7 вертикальной стенки 8 смонтированы сопло 9 для подачи раствора воздухововлекающей добавки, которое соединено с устройством для приготовления последнего и подачи его под давлением (на чертеже условно не показано), и сопло 10 для подачи воздуха. Продольные оси сопел 9 и 10 наклонены в вертикальной и смещены относительно друг друга в горизонтальной плоскостях соответственно под углами 15-75 и 45-270^o, а уровни расположения продольных осей горизонтальных кронштейнов 3 и торца воздухоподводящего сопла 10 отстоят от внутренней поверхности днища 11 корпуса 1 соответственно на 0,075-0,25 и 0,2-0,45 высоты цилиндрического корпуса 1. На крышке 12 и днище 11 цилиндрического корпуса 1 установлены верхний загрузочный 13 патрубок и нижний разгрузочный 14 патрубок. Диаметр корпуса 1 превышает в 4,5-7,5 раз его высоту Н. В случае необходимости в соплах 8 и 10 могут быть установлены инжекторы 15 для подачи активизирующих быстротвердеющую ячеистую строительную смесь газов.A device for the preparation of quick-hardening cellular building mixtures based on a mineral binder consists of a vertical cylindrical housing 1, in which a vertical drive shaft 2 is installed along its longitudinal axis with horizontal brackets 3 forming a cross, having fingers 4 acting on the components to be mixed, fixed to the surface of each horizontal bracket 3 along a helical line with respect to its longitudinal axis. Above the horizontal brackets 3 on the vertical drive shaft 2, a distribution plate 5 is fixed with a guide rim 6 inclined at an angle of 5-50 ^o in the vertical plane. A nozzle 9 is mounted on the inner surface 7 of the vertical wall 8 for supplying a solution of an air-entraining additive, which is connected to a device for preparing the latter and supplying it under pressure (not shown conventionally in the drawing), and a nozzle 10 for supplying air. The longitudinal axis of the nozzles 9 and 10 are tilted vertically and offset relative to each other in horizontal planes at angles of 15-75 and 45-270 ^o , respectively, and the levels of the longitudinal axes of the horizontal brackets 3 and the end face of the air supply nozzle 10 are spaced from the inner surface of the bottom 11 of the housing 1 respectively, at 0.075-0.25 and 0.2-0.45 of the height of the cylindrical body 1. On the cover 12 and the bottom 11 of the cylindrical body 1, the upper loading 13 pipe and the lower discharge 14 pipe are installed. The diameter of the housing 1 exceeds 4.5-7.5 times its height N. If necessary, injectors 15 can be installed in the nozzles 8 and 10 to supply gases activating the quick-hardening cellular building mixture.

Работает устройство для приготовления быстротвердеющих ячеистых строительных смесей на основе минерального вяжущего следующим образом. A device for the preparation of quick-hardening cellular building mixtures based on a mineral binder is as follows.

Перед началом работы включают привод вращения вертикального вала 2 и одновременно, включив подачу воздуха и раствора воздухововлекающей добавки в сопла 10 и 9, подают через загрузочный патрубок 13 минеральное вяжущее на распределительную тарелку 5, которое, скользя по направляющему ободку 6, поступает под углом 5-50^o в вертикальной плоскости в зону смешения, где его перемещают одновременно в горизонтальной плоскостью возвратно-поступательно в радиальном направлении вдоль горизонтальных кронштейнов 3 и по окружности, причем окружная скорость достигает 14,5-47,5 м/с, пальцами 4 горизонтальных кронштейнов 3 вертикального вала 2 навстречу струям воздуха и раствора воздухововлекающей добавки, подаваемых соответственно из сопел 9 и 10 под давлением 0,5-6,5 атмосфер, благодаря чему кинетическая энергия частиц соударяющихся струй и минерального вяжущего переходит в зоне смешения в кавитационные силовые импульсы, активирующие смешиваемые компоненты приготавливаемой быстротвердеющей ячеистой строительной смеси. В процессе перемешивания компонентов быстротвердеющей ячеистой строительной смеси происходит ее гомогенизация под влиянием их радиальных возвратно-поступательных перемещений вдоль горизонтальных кронштейнов 3 вертикального вала 2 вследствие крепления пальцев 4 по винтовой линии на поверхности каждого из горизонтальных кронштейнов 3. Приготовленную быстротвердеющую ячеистую строительную смесь на основе минерального вяжущего затем непрерывно выгружают из корпуса 1 через разгрузочный 14 патрубок днища 11.Before starting work, turn on the rotation drive of the vertical shaft 2 and at the same time, turning on the supply of air and the solution of the air-entraining additive to the nozzles 10 and 9, the mineral binder is fed through the loading pipe 13 to the distribution plate 5, which, sliding along the guide rim 6, comes at an angle of 5 50 ^o in the vertical plane to the mixing zone where it is moved simultaneously in a horizontal plane reciprocates in the radial direction along the horizontal arms 3 and circumferentially, the circumferential speeds reaches 14.5-47.5 m / s with the fingers of 4 horizontal brackets 3 of the vertical shaft 2 towards the jets of air and a solution of air-entraining additives supplied respectively from nozzles 9 and 10 under a pressure of 0.5-6.5 atmospheres, due to which kinetic energy particles of colliding jets and mineral binder goes into the mixing zone into cavitation force pulses that activate the mixed components of the prepared quick-hardening cellular building mixture. In the process of mixing the components of the quick-hardening cellular mortar, it is homogenized under the influence of their radial reciprocating movements along the horizontal brackets 3 of the vertical shaft 2 due to the fastening of the fingers 4 along a helical line on the surface of each of the horizontal brackets 3. The prepared quick-hardening cellular mortar based on a mineral binder then continuously discharged from the housing 1 through the discharge discharge pipe 14 of the bottom 11.

Claims

1. A device for the preparation of quick-hardening cellular building mixtures based on a mineral binder, comprising a cylindrical body with a loading upper and unloading lower pipes and a vertical drive shaft, on which a distribution plate and horizontal brackets with fingers placed under it and a device for supplying water and an air-entraining additive are installed characterized in that the latter is equipped with nozzles mounted on the inner surface of the vertical wall of the housing for separately pressurizing the direction of rotation of the vertical shaft of jets of air and an aqueous solution of air-entraining additives, which are inclined to the vertical and are offset from each other in horizontal planes, respectively, for 15 - 75 and 45 - 270 ^o, distributing the vertical shaft plate is provided with inclined at an angle of 5 - 50 ^o in the vertical cavity with a guide rim, and the fingers on the surface of each horizontal bracket are fixed along a helical line relative to its longitudinal axis, and the diameter of the cylindrical the housing is 4.5 - 7.5 of its height, while the plane of the axes of the horizontal brackets of the vertical shaft and nozzles for supplying air and air-entraining additives are separated from the inner surface of the bottom of the cylindrical housing by 0.075 - 0.25 and 0.2 - 0, respectively 45 of its height.

2. The device according to claim 1, characterized in that the air supply nozzles are equipped with injectors for supplying gases activating the resulting product.

3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the nozzles for supplying air-entraining additives are equipped with injectors for supplying gases activating the resulting product.

4. The device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the fingers of each bracket are made of different heights.

5. The device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the helical lines for fastening the fingers on adjacent horizontal brackets are directed in opposite directions.