RU2229456C2 - Charge for manufacturing high-strength refractory spherical granules and a method for manufacture thereof - Google Patents
Charge for manufacturing high-strength refractory spherical granules and a method for manufacture thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2229456C2 RU2229456C2 RU2002108485/03A RU2002108485A RU2229456C2 RU 2229456 C2 RU2229456 C2 RU 2229456C2 RU 2002108485/03 A RU2002108485/03 A RU 2002108485/03A RU 2002108485 A RU2002108485 A RU 2002108485A RU 2229456 C2 RU2229456 C2 RU 2229456C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mullite
- refractory
- bauxite
- scrap
- siliceous
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства огнеупорных гранулированных материалов, предназначенных для использования в качестве расклинивающего агента (крепи) при добыче нефти и газа способом гидравлического разрыва пласта.The invention relates to the production of granular refractory materials intended for use as a proppant (lining) in oil and gas production by hydraulic fracturing.
Гидравлический разрыв пласта (ГРП) - это процесс закачивания жидкости в заданные нефте- и газоносные подземные пласты поперечно скважине под давлением и с достаточно высокой скоростью, в результате чего пласт разрушается, а в образующуюся трещину проникает жидкость. Для сохранения трещин в разомкнутом состоянии после снятия разрывающего давления к закачиваемой жидкости добавляется расклинивающий агент, который, проникая с жидкостью в трещину и заполняя ее, выполняет функцию горной крепи. В результате проведения гидравлического разрыва пласта увеличивается нефте- и газоотдача скважины за счет: увеличения общей площади пласта, сообщающегося со скважиной, возникновения большого перепада давления между нефтеносным слоем и трещиной, стимулирующего приток в нее нефти или газа, большей проницаемостью трещины, заполненной крепью, по сравнению с проницаемостью подземных пластов нефте- или газоносной горной породы.Hydraulic fracturing (Fracturing) is the process of pumping fluid into predetermined oil and gas bearing underground formations transversely to the well under pressure and at a sufficiently high speed, as a result of which the formation collapses and fluid penetrates into the resulting fracture. To preserve the cracks in the open state after removing the bursting pressure, a proppant is added to the injected liquid, which, penetrating the liquid into the crack and filling it, serves as a mountain lining. As a result of hydraulic fracturing, the oil and gas yield of the well increases due to: an increase in the total area of the reservoir in communication with the well, the appearance of a large pressure drop between the oil layer and the fracture, stimulating the influx of oil or gas into it, and a higher permeability of the crack filled with lining, compared with the permeability of underground formations of oil or gas bearing rocks.
Расклинивающий агент представляет собой высокопрочные сферические гранулы, способные выдерживать воздействие высокой температуры и давления, а также агрессивной среды (кислые газы, солевые растворы), создаваемой в подземных пластах вблизи нефтяных и газовых скважин.The proppant is a high-strength spherical granule capable of withstanding the effects of high temperature and pressure, as well as aggressive media (acid gases, saline solutions) created in underground formations near oil and gas wells.
В патенте США №4068718 описывается расклинивающий агент, полученный из спеченного боксита, удельный вес которого выше 3,4 г/см3. Утверждается, что такой удельный вес необходим, чтобы частицы агента не разрушались даже при высоком сдавливающем усилии. Однако описанный материал, будучи достаточно прочным и стойким к разрушению, имеет существенный недостаток - большой удельный вес, что делает его неудобным в использовании, так как требует использования разрывных жидкостей повышенной плотности и вязкости и приводит к низкой объемной концентрации агента в них. В результате уменьшается ширина трещины после снятия разрывающего давления, нефте- и газоотдача скважины увеличивается незначительно, а затраты на проведение ГРП возрастают за счет повышенного расхода хим.реагентов для приготовления разрывной жидкости и увеличения энергозатрат на перемещение (закачивание) высоковязкой жидкости в скважину.US Pat. No. 4,068,718 describes a proppant obtained from sintered bauxite, the specific gravity of which is higher than 3.4 g / cm 3 . It is argued that such a specific gravity is necessary so that the particles of the agent are not destroyed even with high compressive force. However, the described material, being sufficiently strong and resistant to destruction, has a significant drawback - a large specific gravity, which makes it inconvenient to use, since it requires the use of explosive fluids of high density and viscosity and leads to a low volume concentration of the agent in them. As a result, the width of the crack decreases after removing the fracturing pressure, the oil and gas recovery of the well increases slightly, and the cost of hydraulic fracturing increases due to the increased consumption of chemicals for the preparation of the fracturing fluid and increased energy consumption for moving (pumping) highly viscous fluid into the well.
В патенте США №4427068 (Fitzgibbon) описывается расклинивающий агент, удельный вес которого 2,7-3,4 г/см3, полученный из смеси предварительно полностью или частично кальцинированных диаспоровой глины и плотной непластичной не размокающей огнеупорной глины (так называемого флинт клея) с предварительно обожженным бокситом так, что соотношение глинозема к кремнезему в этой смеси составляет от 9:1 до 1:1. Исходные материалы измельчают сухим способом, перемешивают в смесителе Eirich с порошкообразным кукурузным крахмалом, после чего в смеситель добавляют воду в количестве, достаточном для образования сферических композиционных гранул из порошковой смеси. Автор утверждает, что скорость добавления воды некритична. Гранулы высушивают и спекают во вращающейся печи. Недостатком данного изобретения является ограниченность применяемого для изготовления крепи природного алюмосиликатного сырья, так как требует использования природного сырья с содержанием оксида алюминия более 50%.US Pat. No. 4,472,068 (Fitzgibbon) describes a proppant with a specific gravity of 2.7-3.4 g / cm 3 obtained from a mixture of preliminarily or partially calcined diaspore clay and a dense non-ductile non-soaking refractory clay (so-called adhesive flint) with pre-baked bauxite so that the ratio of alumina to silica in this mixture is from 9: 1 to 1: 1. The starting materials are ground dry, mixed in an Eirich mixer with powdered corn starch, and then sufficient water is added to the mixer to form spherical composite granules from the powder mixture. The author claims that the rate of addition of water is uncritical. The granules are dried and sintered in a rotary kiln. The disadvantage of this invention is the limitation of the use of natural aluminosilicate raw materials used for the manufacture of supports, since it requires the use of natural raw materials with an aluminum oxide content of more than 50%.
Наиболее близким по совокупности признаков (прототипом) к данному изобретению - шихте является патент РФ №2140875, в котором для производства гранул шихта содержит (мас.%) 70-99,5 обожженного при 700-900°С каолина с содержанием 30-45 мас.% Аl2О3 и 0,5-30% добавки из группы веществ или их смесей: обожженный при 800-1100°С и необожженный боксит, бадделеит, порошкообразный цирконовый концентрат, глиноземная пыль, как отходы глиноземного производства. Количество добавки зависит от ее природы и химического состава: глиноземная пыль, отходы производства глинозема, содержит Аl2О3 99,0-99,5 мас.% и берется в количестве 5,0-20,0 мас.%; бадделеит содержит ZrО2 91,0-96,0 мас.% и берется в количестве 0,5-5,0 мас.%; порошкообразный цирконовый концентрат содержит ZrO2 60,0-65,0 мас.% и берется в количестве 0,5-10,0 мас.%; обожженный при 800-1100°С боксит содержит Аl2О3 65-75 мас.% и берется в количестве 5,0-30,0%; необожженный боксит содержит Аl2О3 65-75 мас.% и берется в количестве 5,0-30,0%; смесь глиноземной пыли и необожженного боксита в соотношении 1:2 берется в количестве 15,0 мас.%; смесь необожженного или обожженного при 800-1100°С боксита и бадделеита в соотношении 1:9 берется в количестве 10,0 мас.%; смесь необожженного боксита и порошкообразного цирконового концентрата в соотношении 1:4 берется в количестве 10,0 мас.%; смесь глиноземной пыли, обожженного при 800-1100°С боксита и необожженного боксита в соотношении 1:2:1 берется в количестве 20 мас.%; смесь глиноземной пыли и обожженного при 800-1100°С боксита в соотношении 1:1 берется в количестве 10 мас.%; смесь бадделеита и необожженного боксита в соотношении 1:9 берется в количестве 10,0 мас.%.The closest in combination of features (prototype) to this invention - the charge is RF patent No. 2140875, in which for the production of granules the charge contains (wt.%) 70-99.5 calcined at 700-900 ° C kaolin with a content of 30-45 wt. .% Al 2 O 3 and 0.5-30% additives from the group of substances or mixtures thereof: calcined at 800-1100 ° C and unbaked bauxite, baddeleyite, powdered zircon concentrate, alumina dust as waste from alumina production. The amount of additive depends on its nature and chemical composition: alumina dust, alumina production waste, contains Al 2 O 3 99.0-99.5 wt.% And is taken in an amount of 5.0-20.0 wt.%; baddeleyite contains ZrO 2 91.0-96.0 wt.% and is taken in an amount of 0.5-5.0 wt.%; powdered zircon concentrate contains ZrO 2 60.0-65.0 wt.% and is taken in an amount of 0.5-10.0 wt.%; bauxite calcined at 800-1100 ° C contains Al 2 O 3 65-75 wt.% and is taken in an amount of 5.0-30.0%; unbaked bauxite contains Al 2 O 3 65-75 wt.% and is taken in an amount of 5.0-30.0%; a mixture of alumina dust and unfired bauxite in a ratio of 1: 2 is taken in an amount of 15.0 wt.%; a mixture of unfired or calcined at 800-1100 ° C bauxite and baddeleyite in a ratio of 1: 9 is taken in an amount of 10.0 wt.%; a mixture of unfired bauxite and powdered zircon concentrate in a ratio of 1: 4 is taken in an amount of 10.0 wt.%; a mixture of alumina dust calcined at 800-1100 ° C bauxite and unfired bauxite in a ratio of 1: 2: 1 is taken in an amount of 20 wt.%; a mixture of alumina dust and bauxite calcined at 800-1100 ° C in a ratio of 1: 1 is taken in an amount of 10 wt.%; a mixture of baddeleyite and unfired bauxite in a ratio of 1: 9 is taken in an amount of 10.0 wt.%.
Недостатком данной шихты является использование достаточно дефицитных (бадделеит, цирконовый концентрат, огнеупорный боксит) и дорогостоящих (бадделеит, цирконовый концентрат, глиноземная пыль) материалов, большинство из которых (бадделеит, цирконовый концентрат, глиноземная пыль) представляет собой продукты переработки природного сырья. Применение дорогостоящего сырья увеличивает себестоимость продукции. Использование многокомпонентных смесей усложняет технологический процесс производства, требует применения большего количества промежуточных емкостей, добавочного дозирующего оборудования, что тем самым дополнительно повышает себестоимость продукции и снижает надежность выполнения заданных параметров технологического процесса, приводит к нестабильности характеристик готовой продукции. К тому же, добавки цирконийсодержащих компонентов (бадделеит и порошкообразный цирконовый концентрат) повышают удельный и насыпной вес агента и, в итоге при использовании каолина в качестве основного сырья получают агент с промежуточными пикнометрической (2,67-2,87 г/см3) и насыпной плотностью (1,67-1,89 г/см3).The disadvantage of this mixture is the use of rather scarce (baddeleyite, zircon concentrate, refractory bauxite) and expensive (baddeleyite, zircon concentrate, alumina dust) materials, most of which (baddeleyite, zircon concentrate, alumina dust) are processed natural products. The use of expensive raw materials increases the cost of production. The use of multicomponent mixtures complicates the manufacturing process, requires the use of a larger number of intermediate containers, additional dosing equipment, which thereby further increases the cost of production and reduces the reliability of meeting the specified parameters of the process, leading to instability of the characteristics of the finished product. In addition, additives of zirconium-containing components (baddeleyite and powdered zircon concentrate) increase the specific and bulk density of the agent and, as a result, when using kaolin as the main raw material, an agent with intermediate pycnometric (2.67-2.87 g / cm 3 ) and bulk density (1.67-1.89 g / cm 3 ).
Предлагаемая шихта для производства высокопрочных сферических гранул позволяет устранить недостатки, присущие прототипу, получить облегченную крепь с удельным весом 2,6-2,8 г/см3 и насыпной плотностью 1,58-1,68 г/см3, при сохранении способности ее выдерживать воздействие высокой температуры и давления, а также агрессивной среды (кислые газы, солевые растворы), создаваемой в подземных пластах вблизи нефтяных и газовых скважин.The proposed mixture for the production of high-strength spherical granules allows to eliminate the disadvantages inherent in the prototype, to obtain lightweight supports with a specific gravity of 2.6-2.8 g / cm 3 and bulk density of 1.58-1.68 g / cm 3 , while maintaining its ability withstand the effects of high temperature and pressure, as well as aggressive environments (acid gases, saline solutions) created in underground formations near oil and gas wells.
Наиболее близким по совокупности признаков (прототипом) к данному изобретению способу также является патент РФ №2140875. Известный способ изготовления огнеупорных высокопрочных сферических гранул включает предварительный раздельный обжиг каолина, содержащего 30-45 мас.% Аl2О3, при температуре 700-900°С и боксита, содержащего 65-75 мас.% Аl2О3, при температуре 800-1000°С. Их совместный помол до среднего размера частиц 3-5 мкм с получением шихты, в которой каолина содержится 70-95 мас.% и 5-30 мас.% боксита, гранулирование в смесителе-грануляторе EIRICH при скорости вращения роторной мешалки 11,5-13,3 м/с. При подаче связующего скорость вращения роторной мешалки увеличивают до 30,0-33,0 м/с. После 2-5 минут грануляции при высоких оборотах роторной мешалки, когда появляются мелкие гранулы с размерами 0,1-0,3 мм, скорость вращения ее снижают до 11,5-13,5 м/с и производится опудривание молотой шихтой со скоростью 2-100 кг/мин. Через 1-5 минут после опудривания сырые гранулы выгружают, сушат, рассевают, обжигают во вращающейся печи и рассевают.The closest in combination of features (prototype) to this invention the method is also a patent of the Russian Federation No. 2140875. A known method of manufacturing refractory high-strength spherical granules includes preliminary separate firing of kaolin containing 30-45 wt.% Al 2 O 3 at a temperature of 700-900 ° C and bauxite containing 65-75 wt.% Al 2 O 3 at a temperature of 800 -1000 ° C. Their joint grinding to an average particle size of 3-5 microns to obtain a mixture in which kaolin contains 70-95 wt.% And 5-30 wt.% Bauxite, granulation in an EIRICH mixer-granulator at a rotational speed of the rotary mixer 11.5-13 , 3 m / s. When applying a binder, the rotational speed of the rotary mixer is increased to 30.0-33.0 m / s. After 2-5 minutes of granulation at high revolutions of the rotary mixer, when small granules with sizes of 0.1-0.3 mm appear, its rotation speed is reduced to 11.5-13.5 m / s and dusting with a ground charge at a speed of 2 -100 kg / min. After 1-5 minutes after dusting, the raw granules are unloaded, dried, sieved, fired in a rotary kiln and sieved.
Основным недостатком этого способа является использование ценного огнеупорного сырья - каолина. В предлагаемом способе производства высокопрочных сферических гранул используются отходы производства - лом огнеупорных муллитокремнеземистых изделий.The main disadvantage of this method is the use of valuable refractory raw materials - kaolin. In the proposed method for the production of high-strength spherical granules, production waste is used - scrap refractory mullite-siliceous products.
Во-первых, использование лома обеспечивает снижение себестоимости продукции. Во-вторых, переработка вторичных огнеупоров способствует улучшению экологической обстановки,Firstly, the use of scrap provides a reduction in the cost of production. Secondly, the processing of secondary refractories helps to improve the environmental situation,
Предлагаемый способ производства высокопрочных сферических гранул позволяет устранить недостатки, присущие прототипу.The proposed method for the production of high-strength spherical granules eliminates the disadvantages inherent in the prototype.
Сущность изобретения заключается в том, что для производства гранул используются боксит и лом огнеупорных муллитокремнеземистых изделий с содержанием 50-55 мас.% Аl2O3, при следующем соотношении компонентов шихты, мас.%: обожженный боксит - 33-67; лом огнеупорных муллитокремнеземистых изделий - остальное, причем соотношение Аl2О3:SiO2 (по массе) должно быть не менее 1,0. При этом боксит и лом огнеупорных муллитокремнеземистых изделий предварительно обжигают, а для производства гранул используют продукт совместного помола обожженных боксита и лома.The essence of the invention lies in the fact that for the production of granules, bauxite and scrap refractory mullite-siliceous products with a content of 50-55 wt.% Al 2 O 3 are used , with the following ratio of charge components, wt.%: Calcined bauxite - 33-67; scrap refractory mullite-siliceous products - the rest, and the ratio of Al 2 About 3 : SiO 2 (by weight) should be at least 1.0. At the same time, bauxite and scrap of refractory mullite-siliceous products are preliminarily fired, and for the production of granules, the product of joint grinding of calcined bauxite and scrap is used.
Предварительный обжиг лома огнеупорных муллитокремнеземистых изделий с содержанием 50-55 мас.% Аl2О3 производится во вращающейся печи при температуре 1250-1350°С. Температура предварительного обжига боксита зависит от содержания Аl2О3: при содержании Аl2О3 60-65 мас.% - 1500-1700°С (предпочтительно 1600-1650°С); при содержании Аl2О3 более 65 мас.% - 1100-1400°С (предпочтительно 1250-1300°С).Preliminary firing of scrap refractory mullite-siliceous products with a content of 50-55 wt.% Al 2 About 3 is carried out in a rotary kiln at a temperature of 1250-1350 ° C. The temperature of preliminary firing of bauxite depends on the content of Al 2 O 3 : when the content of Al 2 O 3 60-65 wt.% - 1500-1700 ° C (preferably 1600-1650 ° C); when the content of Al 2 About 3 more than 65 wt.% - 1100-1400 ° C (preferably 1250-1300 ° C).
После предварительного обжига боксит и лом огнеупорных муллитокремнеземистых изделий подвергают сухому совместному тонкому помолу до среднего размера частиц менее 10 мкм (предпочтительно менее 5 мкм). Смесь совместного помола гранулируют в смесителе-грануляторе Eirich, при постоянной частоте вращения чаши - 22 об/мин и переменной частоте вращения завихрителя - 700 об/мин при увлажнении тонкомолотой смеси обожженных боксита и лома огнеупорных муллитокремнеземистых изделий, 1190 об/мин при опудривании и окатывании образовавшихся зародышей гранул. Полученные гранулы высушивают, рассевают для выделения целевой фракции, после чего ее обжигают при температуре 1500-1700°С (предпочтительно 1550-1600°С) и вторично рассевают обожженные гранулы для выделения товарного продукта.After preliminary firing, bauxite and scrap refractory mullite-siliceous products are subjected to dry joint fine grinding to an average particle size of less than 10 microns (preferably less than 5 microns). The co-grinding mixture is granulated in an Eirich granulator-mixer, at a constant bowl rotation speed of 22 rpm and a swirl variable speed of 700 rpm when moistening a mixture of baked bauxite and scrap refractory mullite-siliceous products with fine grinding, 1190 rpm during dusting and pelletizing granules formed nuclei. The granules obtained are dried, sieved to isolate the desired fraction, after which they are calcined at a temperature of 1500-1700 ° C (preferably 1550-1600 ° C) and the calcined granules are secondly sieved to isolate a marketable product.
Лом огнеупорных муллитокремнеземистых изделий с содержанием 50-55 мас.% Аl2О3 представляет собой не природное, а техногенное сырье. Это отходы огнеупорного производства (брак обжига), а также отслужившие в кладке печей огнеупорные изделия. Предварительный обжиг при температуре 1250-1350°С необходим для удаления из них легкоплавких и горючих продуктов пропитки огнеупорных изделий, образовавшихся в процессе их службы в кладке печей.Scrap of refractory mullite-siliceous products with a content of 50-55 wt.% Al 2 O 3 is not natural, but technogenic raw materials. This is waste from refractory production (roasting marriage), as well as refractory products that have served in the masonry of furnaces. Preliminary firing at a temperature of 1250-1350 ° C is necessary to remove from them fusible and combustible impregnation products of refractory products formed during their service in the laying of furnaces.
Бокситы - горные породы, состоящие, в основном, из гидратов глинозема, главным из которых является гидраргиллит или гиббсит Аl2О3·3Н2О и бемит Аl2О3·Н2О. В качестве сопутствующих наиболее часто встречаются глинообразующие минералы, в частности каолинит, а также свободный кварц.Bauxites - rocks, consisting mainly of alumina hydrates, the main of which is hydrargillite or gibbsite Al 2 O 3 · 3H 2 O and boehmite Al 2 O 3 · H 2 O. Clay-forming minerals are most often found as concomitants, in particular kaolinite as well as free quartz.
При содержании в боксите Аl2О3 в пределах 60-65 мас.% боксит содержит наряду с примесями каолинита некоторое количество свободного кварца, поэтому необходим обжиг при температуре 1500-1700°С (предпочтительно 1600-1650°С) до водопоглощения не более 5% для завершения всех физико-химических процессов в обжигаемом боксите: образование муллита из продуктов разложения гидратов глинозема и каолинита, растворение кварца в стекле и спекания. При этом образующийся в результате обжига спеченный материал не претерпевает в дальнейшем никаких физико-химических превращений.When the content of Al 2 O 3 in bauxite is in the range of 60-65 wt.%, Bauxite contains, along with kaolinite impurities, a certain amount of free quartz, therefore, calcination is necessary at a temperature of 1500-1700 ° C (preferably 1600-1650 ° C) until water absorption is not more than 5 % to complete all the physical and chemical processes in baked bauxite: the formation of mullite from the decomposition products of alumina and kaolinite hydrates, the dissolution of quartz in glass and sintering. Moreover, the sintered material resulting from firing does not undergo any further physicochemical transformations.
При содержании в боксите Аl2O3 более 65 мас.% боксит содержит минимальное количество сопутствующих минералов, при этом содержание свободного кварца практически равно нулю. Реакцию образования муллита можно не доводить до конца и боксит в этом случае, возможно, обжигать в менее жестких условиях, при более низкой температуре - 1100-1400 (предпочтительно 1250-1300°С) до водопоглощения в пределах 20-35%. При этом реакция муллитообразования, выделение и спекание кристаллов муллита и корунда, переносится на стадию обжига гранул. Образующиеся при обжиге гранул кристаллы муллита и корунда армируют ее структуру, придавая ей дополнительную устойчивость к механическим нагрузкам.When the content in bauxite Al 2 O 3 more than 65 wt.% Bauxite contains a minimum amount of associated minerals, while the content of free quartz is almost zero. The mullite formation reaction may not be brought to an end and bauxite in this case may be fired under less severe conditions, at a lower temperature 1100-1400 (preferably 1250-1300 ° C) until water absorption is within 20-35%. In this case, the mullite formation reaction, the isolation and sintering of mullite and corundum crystals, is transferred to the stage of firing the granules. The crystals of mullite and corundum formed during firing of granules reinforce its structure, giving it additional resistance to mechanical stress.
Реализация процесса выглядит следующим образом. Исходные боксит и лом огнеупорных муллитокремнеземистых изделий, содержащий 50-55 мас.% Аl2О3 раздельно обжигают во вращающейся печи. При этом лом огнеупорных муллитокремнеземистых изделий с содержанием 50-55 мас.% Аl2О3 обжигают при температуре 1250-1350°С, а боксит, в зависимости от содержания в нем оксида алюминия, обжигают или при температуре 1100-1400°С (предпочтительно 1250-1300°С), если содержание Аl2О3 более 65 мас.%, или при температуре не менее 1500-1700°С (предпочтительно 1600-1650°С), если содержание Аl2О3 в пределах 60-65 мас.%. Обожженные лом огнеупорных муллитокремнеземистых изделий и боксит подвергают тонкому совместному помолу в трубной, вибрационной или любого другого типа мельнице, обеспечивающей заданную степень помола (средний размер частиц менее 10 мкм, предпочтительно менее 5 мкм) в соотношении, мас.%: обожженный боксит - 33-67; обожженный лом огнеупорных муллитокремнеземистых изделий - остальное.The implementation of the process is as follows. The initial bauxite and scrap refractory mullite-siliceous products containing 50-55 wt.% Al 2 About 3 separately burned in a rotary kiln. At the same time, scrap of refractory mullite-siliceous products with a content of 50-55 wt.% Al 2 O 3 is fired at a temperature of 1250-1350 ° C, and bauxite, depending on the content of aluminum oxide, is fired at a temperature of 1100-1400 ° C (preferably 1250-1300 ° C), if the content of Al 2 O 3 more than 65 wt.%, Or at a temperature of not less than 1500-1700 ° C (preferably 1600-1650 ° C), if the content of Al 2 About 3 in the range of 60-65 wt. .%. Burnt scrap of refractory mullite-siliceous products and bauxite are subjected to fine joint grinding in a tube, vibration or any other type of mill, providing a given degree of grinding (average particle size less than 10 microns, preferably less than 5 microns) in the ratio, wt.%: Calcined bauxite - 33- 67; burnt scrap of refractory mullite-siliceous products - rest.
Продукт совместного помола гранулируют в смесителе-грануляторе Eirich. Гранулирование производится при постоянной частоте вращения чаши - 22 об/мин; и переменной частоте вращения завихрителя 700 об/мин при увлажнении тонкомолотой смеси обожженных боксита и лома огнеупорных муллитокремнеземистых изделий, 1190 об/мин при опудривании и окатывании образовавшихся зародышей гранул. Полученные гранулы высушивают, после чего рассевают для выделения целевой фракции, которую обжигают при температуре 1500-1700°С (предпочтительно 1550-1600°С). Обожженные гранулы повторно рассевают для выделения целевого продукта.The co-grinding product is granulated in an Eirich mixer-granulator. Granulation is carried out at a constant rotational speed of the bowl - 22 rpm; and a rotational speed of the swirl of 700 rpm when moistening with a finely ground mixture of calcined bauxite and scrap refractory mullite-siliceous products, 1190 rpm when dusting and pelletizing the formed granule nuclei. The granules obtained are dried and then sieved to isolate the desired fraction, which is burned at a temperature of 1500-1700 ° C (preferably 1550-1600 ° C). The calcined granules are re-sieved to isolate the desired product.
Состав использованных ингредиентов представлен в таблице 1.The composition of the ingredients used are presented in table 1.
ПРИМЕР 1. Лом муллитокремнеземистых изделий, содержащий 50,1 мас.% Аl2О3 и 45,6 мас.% SiO2, обожженный при температуре 1250°С до водопоглощения 3%, и боксит, содержащий 60 мас.% Аl2О3 и 27,0 мас.% SiO2, обожженный при температуре 1600°С до водопоглощения 5%, подвергают тонкому совместному помолу в соотношении, мас.%:EXAMPLE 1. Scrap of mullite-siliceous products containing 50.1 wt.% Al 2 O 3 and 45.6 wt.% SiO 2 , annealed at a temperature of 1250 ° C until 3% water absorption, and bauxite containing 60 wt.% Al 2 O 3 and 27.0 wt.% SiO 2 , annealed at a temperature of 1600 ° C until water absorption of 5%, is subjected to fine joint grinding in the ratio, wt.%:
обожженный лом муллитокремнеземистых изделий 50fired scrap of mullite-siliceous products 50
обожженный боксит 50burnt bauxite 50
Продукт совместного помола гранулируют в смесителе-грануляторе Eirich. Гранулирование производится при постоянной частоте вращения чаши - 22 об/мин; и переменной частоте вращения завихрителя 700 об/мин при увлажнении тонкомолотой смеси обожженных боксита и лома огнеупорных муллитокремнеземистых изделий, 1190 об/мин при опудривании и окатывании образовавшихся зародышей гранул. Полученные гранулы высушивают, после чего рассевают для выделения целевой фракции 0,4-0,8 мм, которую обжигают при температуре 1500-1600°С (предпочтительно 1550-1600°С). Обожженные гранулы повторно рассевают для выделения целевого продукта.The co-grinding product is granulated in an Eirich mixer-granulator. Granulation is carried out at a constant rotational speed of the bowl - 22 rpm; and a rotational speed of the swirl of 700 rpm when moistening with a finely ground mixture of calcined bauxite and scrap refractory mullite-siliceous products, 1190 rpm when dusting and pelletizing the formed granule nuclei. The granules obtained are dried and then sieved to isolate the desired fraction 0.4-0.8 mm, which is fired at a temperature of 1500-1600 ° C (preferably 1550-1600 ° C). The calcined granules are re-sieved to isolate the desired product.
Свойства обожженных сферических гранул приведены в таблице 2.The properties of the calcined spherical granules are shown in table 2.
ПРИМЕР 2. Состав сырья отличается от Примера 1 лишь соотношением ингредиентов, мас.%:EXAMPLE 2. The composition of the raw material differs from Example 1 only in the ratio of ingredients, wt.%:
обожженный лом муллитокремнеземистых изделий 40burnt scrap of mullite-siliceous products 40
обожженный боксит 60burnt bauxite 60
ПРИМЕР 3. Состав сырья отличается от Примера 1 лишь соотношением ингредиентов, мас.%:EXAMPLE 3. The composition of the raw material differs from Example 1 only in the ratio of ingredients, wt.%:
обожженный лом муллитокремнеземистых изделий 33burnt scrap of mullite-siliceous products 33
обожженный боксит 67burnt bauxite 67
ПРИМЕР 4. Состав сырья отличается от Примера 1 лишь тем, что боксит содержит 65,1 мас.% Аl2О3 и 26,87 мас.% SiO2, и обожжен при температуре 1650°С.EXAMPLE 4. The composition of the raw material differs from Example 1 only in that bauxite contains 65.1 wt.% Al 2 O 3 and 26.87 wt.% SiO 2 and is calcined at a temperature of 1650 ° C.
ПРИМЕР 5. Состав сырья отличается от Примера 4 лишь соотношением ингредиентов, мас.%:EXAMPLE 5. The composition of the raw material differs from Example 4 only in the ratio of ingredients, wt.%:
обожженный лом муллитокремнеземистых изделий 40burnt scrap of mullite-siliceous products 40
обожженный боксит 60burnt bauxite 60
ПРИМЕР 6. Состав сырья отличается от Примера 4 лишь соотношением ингредиентов, мас.%:EXAMPLE 6. The composition of the raw material differs from Example 4 only in the ratio of ingredients, wt.%:
обожженный лом муллитокремнеземистых изделий 33burnt scrap of mullite-siliceous products 33
обожженный боксит 67burnt bauxite 67
ПРИМЕР 7. Состав сырья отличается от Примера 1 лишь тем, что боксит содержит 70,2 мас.% Аl2О3 и 22,38 мас.% SiO2, и обожжен при температуре 1300°С до водопоглощения 20%.EXAMPLE 7. The composition of the raw material differs from Example 1 only in that bauxite contains 70.2 wt.% Al 2 O 3 and 22.38 wt.% SiO 2 and is calcined at a temperature of 1300 ° C until water absorption of 20%.
ПРИМЕР 8. Состав сырья отличается от Примера 7 лишь соотношением ингредиентов, мас.%:EXAMPLE 8. The composition of the raw material differs from Example 7 only in the ratio of ingredients, wt.%:
обожженный лом муллитокремнеземистых изделий 40burnt scrap of mullite-siliceous products 40
обожженный боксит 60burnt bauxite 60
ПРИМЕР 9. Состав сырья отличается от Примера 7 лишь соотношением ингредиентов, мас.%:EXAMPLE 9. The composition of the raw material differs from Example 7 only in the ratio of ingredients, wt.%:
обожженный лом муллитокремнеземистых изделий 33burnt scrap of mullite-siliceous products 33
обожженный боксит 67burnt bauxite 67
ПРИМЕР 10. Состав сырья отличается от Примера 7 лишь тем, что боксит обожжен при температуре 1250°С до водопоглощения 35%.EXAMPLE 10. The composition of the raw material differs from Example 7 only in that bauxite is calcined at a temperature of 1250 ° C until water absorption of 35%.
ПРИМЕР 11. Состав сырья отличается от Примера 10 лишь соотношением ингредиентов, мас.%:EXAMPLE 11. The composition of the raw material differs from Example 10 only in the ratio of ingredients, wt.%:
обожженный лом муллитокремнеземистых изделий 40burnt scrap of mullite-siliceous products 40
обожженный боксит 60burnt bauxite 60
ПРИМЕР 12. Состав сырья отличается от Примера 10 лишь соотношением ингредиентов, мас.%:EXAMPLE 12. The composition of the raw material differs from Example 10 only in the ratio of ingredients, wt.%:
обожженный лом муллитокремнеземистых изделий 33burnt scrap of mullite-siliceous products 33
обожженный боксит 67burnt bauxite 67
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002108485/03A RU2229456C2 (en) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | Charge for manufacturing high-strength refractory spherical granules and a method for manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002108485/03A RU2229456C2 (en) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | Charge for manufacturing high-strength refractory spherical granules and a method for manufacture thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002108485A RU2002108485A (en) | 2003-11-10 |
| RU2229456C2 true RU2229456C2 (en) | 2004-05-27 |
Family
ID=32678438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002108485/03A RU2229456C2 (en) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | Charge for manufacturing high-strength refractory spherical granules and a method for manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2229456C2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7678723B2 (en) | 2004-09-14 | 2010-03-16 | Carbo Ceramics, Inc. | Sintered spherical pellets |
| US7721804B2 (en) | 2007-07-06 | 2010-05-25 | Carbo Ceramics Inc. | Proppants for gel clean-up |
| US7828998B2 (en) | 2006-07-11 | 2010-11-09 | Carbo Ceramics, Inc. | Material having a controlled microstructure, core-shell macrostructure, and method for its fabrication |
| US8063000B2 (en) | 2006-08-30 | 2011-11-22 | Carbo Ceramics Inc. | Low bulk density proppant and methods for producing the same |
| US8216675B2 (en) | 2005-03-01 | 2012-07-10 | Carbo Ceramics Inc. | Methods for producing sintered particles from a slurry of an alumina-containing raw material |
| RU2491254C1 (en) * | 2012-03-27 | 2013-08-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Method of processing scrap of refractory, construction and ceramic materials for production of ceramic balls and ceramic ball |
-
2002
- 2002-04-02 RU RU2002108485/03A patent/RU2229456C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГАВРИШ Д.И. Огнеупорное производство. - М.: Металлургия, 1965, т. 1, с. 206-214, 389-402. * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7678723B2 (en) | 2004-09-14 | 2010-03-16 | Carbo Ceramics, Inc. | Sintered spherical pellets |
| US7825053B2 (en) | 2004-09-14 | 2010-11-02 | Carbo Ceramics Inc. | Sintered spherical pellets |
| US8216675B2 (en) | 2005-03-01 | 2012-07-10 | Carbo Ceramics Inc. | Methods for producing sintered particles from a slurry of an alumina-containing raw material |
| US7828998B2 (en) | 2006-07-11 | 2010-11-09 | Carbo Ceramics, Inc. | Material having a controlled microstructure, core-shell macrostructure, and method for its fabrication |
| US8063000B2 (en) | 2006-08-30 | 2011-11-22 | Carbo Ceramics Inc. | Low bulk density proppant and methods for producing the same |
| US7721804B2 (en) | 2007-07-06 | 2010-05-25 | Carbo Ceramics Inc. | Proppants for gel clean-up |
| RU2491254C1 (en) * | 2012-03-27 | 2013-08-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Форэс" | Method of processing scrap of refractory, construction and ceramic materials for production of ceramic balls and ceramic ball |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7270704B2 (en) | Mixture for fabrication of fireproof high-strength spherical granules and the method of their manufacture | |
| RU2346971C2 (en) | Propping agent, method for production and application thereof | |
| US4668645A (en) | Sintered low density gas and oil well proppants from a low cost unblended clay material of selected composition | |
| RU2344155C2 (en) | Proppant on basis of aluminium silicates, method of its preparation and method of its application | |
| RU2694363C1 (en) | Ceramic proppant and its production method | |
| KR101501293B1 (en) | A composition and method for making a proppant | |
| US8063000B2 (en) | Low bulk density proppant and methods for producing the same | |
| CA2905709C (en) | Light weight proppant with improved strength and methods of making same | |
| RU2446200C1 (en) | Manufacturing method of light-weight siliceous proppant, and proppant | |
| EP0101855A1 (en) | Low density proppant for oil and gas wells | |
| WO2008004911A2 (en) | Proppant and method of production | |
| NZ541353A (en) | Extended particle size distribution ceramic fracturing proppant | |
| EP2049614A1 (en) | Ceramic proppant with low specific weight | |
| MX2007016164A (en) | Sintered spherical pellets useful for gas and oil well proppants. | |
| NO862566L (en) | LOAD CORROSION RESISTANT OIL AND GAS BURNER. | |
| RU2339670C1 (en) | Porous proplant and method for its fabrication | |
| RU2211198C2 (en) | Blend for manufacturing refractory high-strength spherical granules and a method for fabrication thereof | |
| AU2014309235A1 (en) | Proppant material incorporating fly ash and method of manufacture | |
| RU2229456C2 (en) | Charge for manufacturing high-strength refractory spherical granules and a method for manufacture thereof | |
| US20170275209A1 (en) | Addition of mineral-containing slurry for proppant formation | |
| RU2394063C1 (en) | Procedure for production of propping agent out of alumina containing raw material | |
| US20170226410A1 (en) | Proppant Material Incorporating Fly Ash and Method of Manufacture | |
| EA008825B1 (en) | Proppants and method for producing thereof | |
| RU2739180C1 (en) | Method of producing magnesium silicate proppant and proppant | |
| RU2472837C2 (en) | Light proppant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200403 |