RU2491234C1

RU2491234C1 - Method of preparing mixture for making quenched cullet for foamed glass

Info

Publication number: RU2491234C1
Application number: RU2012101328/03A
Authority: RU
Inventors: Валерий Вячеславович Ефременков; Вадим Ефимович Маневич; Роман Константинович Субботин; Евгений Александрович Никифоров
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Стромизмеритель"
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2013-08-27

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to methods of preparing a mixture for making quenched cullet for foamed glass. Method involves premixing silica-containing material in form of quartz sand with moisture content of 0.5% and grain size of 0.1-0.63 mm in amount of 30-35% of the mass of the prepared portion of the mixture and diatomite with moisture content of 15-30% with grain size smaller than 0.1 mm in amount of 28-33% of the mass of the prepared portion of the mixture. The rest of the components are then added to the mixed silica-containing material in the following sequence: dolomite, soda, sulphate. The mixture is then moistened with steam and components are mixed. The mixture is removed from the mixer and fed into a roller press using a two-shaft auger feeder with a declining pitch of screws that are engaged with each other.

EFFECT: wider raw material base of silica-containing material, high homogeneity and chemical activity of the glass mixture, low power consumption of the process of melting glass and producing the quenched cullet.

2 tbl, 2 ex, 2 dwg

Description

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано для приготовления стекольной шихты в производстве пеностекла. Традиционная технология производства пеностекла включает в себя помол стеклобоя с газообразователем, формование изделий и их вспенивание при температуре 720-900°C. Поскольку в качестве основного сырья в производстве пеностекла используется стеклобой, чаще поставляемый из разных источников и имеющий соответственно разный химический состав, пеностекло, изготавливаемое из разнородного стеклобоя, также имеет нестабильные физико-химические характеристики. Поэтому для повышения качества производимого стекла целесообразно в качестве исходного сырья использовать стекло, сваренное в ванных печах из специально приготовленной шихты. При этом для снижения себестоимости производства пеностекла необходимо уменьшать себестоимость шихты и снижать энергозатраты на варку стекла, из которого изготавливают стеклогранулят.The invention relates to the glass industry and can be used to prepare a glass charge in the production of foam glass. The traditional technology for the production of foam glass includes grinding cullet with a blowing agent, forming products and foaming them at a temperature of 720-900 ° C. Since glass cullet is used as the main raw material in the production of foam glass, it is more often supplied from different sources and having correspondingly different chemical composition, foam glass made from dissimilar cullet also has unstable physicochemical characteristics. Therefore, in order to improve the quality of the produced glass, it is advisable to use glass welded in specially-prepared mixture in bath furnaces as a raw material. At the same time, in order to reduce the cost of production of foam glass, it is necessary to reduce the cost of the charge and to reduce the energy consumption for melting the glass from which the glass granules are made.

Уменьшение себестоимости шихты достигается за счет использования более дешевого кремнеземосодержащего сырья, например, диатомита, маршалита или опоки, а снижение энергозатрат при варке стекла - за счет компактирования и гранулирования шихты, а также за счет ее более высокой однородности и химической активности.The reduction in the cost of the charge is achieved through the use of cheaper silica-containing raw materials, for example, diatomite, marshalite or flask, and the reduction in energy consumption during glass melting is due to the compaction and granulation of the charge, as well as due to its higher uniformity and chemical activity.

Известен способ подготовки шихты для производства стекла [1], заключающийся в измельчении, просеивании, взвешивании, перемешивании и гранулировании, а также предварительном получении концентрата из смеси соды и коалина. Недостатком изобретения является многостадийность способа, при котором на отдельной технологической линии получают гранулы из смеси соды и коалина с влажностью 4,5-6,5%. Хранение материала с такой влажностью в расходном бункере приводит к его комкованию, сводообразованию и снижению точности дозирования. Кроме того для приготовления шихты подобного состава требуется дополнительное оборудование, что снижает энергоэффективность процесса и увеличивает время приготовления шихты. Возрастает и себестоимость производства.A known method of preparing a mixture for the production of glass [1], which consists in grinding, sieving, weighing, mixing and granulating, as well as preliminary obtaining a concentrate from a mixture of soda and koalin. The disadvantage of the invention is the multi-stage method, in which on a separate processing line get granules from a mixture of soda and koalin with a moisture content of 4.5-6.5%. Storage of material with such humidity in the feed hopper leads to clumping, arching and a decrease in the accuracy of dosing. In addition to the preparation of a mixture of a similar composition requires additional equipment, which reduces the energy efficiency of the process and increases the preparation time of the mixture. The cost of production is also increasing.

Наиболее близким к изобретению является способ подготовки шихты для производства стекла [2], включающий измельчение, просеивание, взвешивание, транспортировку, перемешивание и гранулирование шихты, в которой в качестве кремнеземосодержащего сырья используют предварительно обогащенный тонкодисперсный маршалит с размером фракции менее 0,1 мм. Маршалит по данному способу перемешивают в смесителе с другими компонентами шихты при увлажнении водой до 2-3% и гранулируют с добавлением воды в количестве 18-20 мас.%.Closest to the invention is a method of preparing a mixture for the production of glass [2], including grinding, sieving, weighing, transporting, mixing and granulating the mixture, in which silica-containing raw materials use pre-enriched finely dispersed marshalite with a fraction size of less than 0.1 mm Marshalit according to this method is mixed in a mixer with other components of the mixture when moistened with water to 2-3% and granulated with the addition of water in an amount of 18-20 wt.%.

Использование в качестве кремнеземосодержащего сырья тонкодисперсного маршалита, полученного методом промывки природного маршалита, позволяет заменить кварцевый песок в составе шихты и сократить время варки стекла за счет тонкодисперсности и достижения тесного контакта с другими компонентами шихты. Однако высокие энергетические затраты, связанные с обогащением природного маршалита (промывка, сушка, просеивание и аэроклассификация) и последующей сушкой гранул, имеющих высокую влажность существенно повышают себестоимость шихты для изготовления стеклогранулята и конечную себестоимость пеностекла.The use of finely dispersed marshalite as a silica-containing raw material obtained by washing the natural marshalite allows replacing quartz sand in the composition of the charge and reducing the time of glass melting due to the fine dispersion and achieving close contact with other components of the charge. However, the high energy costs associated with the enrichment of natural marshallite (washing, drying, sieving and aeroclassification) and the subsequent drying of granules having high humidity significantly increase the cost of the charge for the manufacture of granules and the final cost of foam glass.

Другим очевидным недостатком данной шихты является ее мелкодисперсный состав и, особенно, кремнеземосодержащего сырья, которое при традиционной технологии увлажнения быстро комкуется, придавая неоднородность смеси, приготавливаемой в промышленных смесителях.Another obvious drawback of this mixture is its finely divided composition and, especially, silica-containing raw materials, which, using traditional wetting technology, quickly coalesce, imparting heterogeneity to the mixture prepared in industrial mixers.

Решаемая задача - расширение сырьевой базы кремнеземосодержащего сырья, повышение однородности и химической активности стекольной шихты, а также снижению энергетических затрат на технологический процесс изготовления стеклогранулята для производства пеностекла.The problem to be solved is the expansion of the raw material base of silica-containing raw materials, increasing the uniformity and chemical activity of the glass mixture, as well as reducing energy costs for the manufacturing process of manufacturing glass granulate for the production of foam glass.

Этот технический результат достигается тем, что в способе подготовки шихты для изготовления стеклогранулята для пеностекла, включающем дозирование, транспортирование и перемешивание соды, сульфата, доломита и кремнеземосодержащего сырья с последующим доувлажнением и компактированием полученной смеси, перед смешиванием с другими компонентами предварительно смешивают кремнеземосодержащее сырье, в качестве которого используют кварцевый песок влажностью 0,5%, размером фракции 0,1-0,63 мм в количестве 30-35% от массы приготавливаемой порции шихты и диатомит влажностью 15-30% размером фракции менее 0,1 мм в количестве 28-33% от массы приготавливаемой порции шихты. Загрузку остальных компонентов в перемешанное кремнеземосодержащее сырье выполняют в последовательности - доломит, сода, сульфат, а доувлажнение полученной смеси производят паром. Выгрузку шихты из смесителя и подачу ее в валковый пресс осуществляют с помощью двухвального шнекового питателя с уменьшающимся шагом навивки винтов, находящихся во взаимном зацеплении.This technical result is achieved by the fact that in the method of preparing the charge for the manufacture of glass granulate for foam glass, which includes dosing, transporting and mixing soda, sulfate, dolomite and silica-containing raw materials, followed by wetting and compacting the mixture, before mixing with other components, silica-containing raw materials are pre-mixed into the quality of which is used quartz sand with a moisture content of 0.5%, a fraction size of 0.1-0.63 mm in an amount of 30-35% of the mass of the prepared portion hty diatomite and humidity 15-30% size fraction smaller than 0.1 mm in an amount of 28-33% by weight of the prepared batch portions. The remaining components are loaded into the mixed silica-containing raw materials in the sequence dolomite, soda, sulfate, and the humidification of the resulting mixture is carried out with steam. The charge is unloaded from the mixer and fed into the roller press using a twin-shaft screw feeder with a decreasing winding pitch of the mutually engaged screws.

Преимуществом предлагаемого способа подготовки шихты является предварительное перемешивание кремнеземосодержащего сырья, в качестве которого используют кварцевый песок влажностью 0,5%, размером фракции 0,1-0,63 мм в количестве 30-35% от массы приготавливаемой шихты и диатомит влажностью 15-30% размером фракции менее 0,1 мм в количестве 28-33% от массы приготавливаемой порции. Частичная замена кварцевого песка на диатомит, имеющий нанопористую структуру, насыщенную влагой, позволяет существенно ускорить процессы теплопередачи тепла внутрь частиц диатомита и снизить температуру варки стекла. При этом снижение температуры варки является как результатом развитой внутренней поверхности пористых частиц диатомита, так и результатом активной гадратации кремнезема, происходящей на большой поверхности внутренних пор диатомей (скелетов древних водорослей), состоящих их аморфного кремнезема и составляющих основу диатомита.The advantage of the proposed method of preparing the charge is the preliminary mixing of silica-containing raw materials, which is used quartz sand with a moisture content of 0.5%, a fraction size of 0.1-0.63 mm in an amount of 30-35% by weight of the mixture being prepared and diatomite with a moisture content of 15-30% fraction size less than 0.1 mm in an amount of 28-33% of the mass of the prepared portion. Partial replacement of quartz sand with diatomite, which has a nanoporous structure saturated with moisture, can significantly accelerate the heat transfer processes inside the particles of diatomite and reduce the temperature of glass melting. At the same time, a decrease in the cooking temperature is both the result of the developed inner surface of the porous particles of diatomite, and the result of active siladation of silica, occurring on the large surface of the inner pores of diatoms (skeletons of ancient algae), consisting of amorphous silica and forming the basis of diatomite.

Наличие 15-30% внутренней влаги в частицах диатомита при варке стекла приводит к тому, что уже при температуре 50°C во время гидратации кремнезема образуются золи и гели кремниевых кислот. При температуре 200°C начинается частичное силикатообразование, а при температуре 750°C - образование эвтетик, появление жидкой фазы сплавленных эвтетик и образование сложных силикатов. Стеклообразование завершается при температуре 1250-1350°C, что на 100-150°C ниже температуры аналогичных процессов, происходящих в шихте, приготавливаемой на основе кварцевого песка.The presence of 15-30% of internal moisture in the particles of diatomite during glass melting leads to the formation of sols and gels of silicic acids even at a temperature of 50 ° C during hydration of silica. At a temperature of 200 ° C, partial silicate formation begins, and at a temperature of 750 ° C - the formation of eutetics, the appearance of a liquid phase of fused eutetics and the formation of complex silicates. Glass formation is completed at a temperature of 1250–1350 ° C, which is 100–150 ° C lower than the temperature of similar processes occurring in a mixture prepared on the basis of quartz sand.

Другим преимуществом данного способа подготовки шихты по сравнению с аналогом и прототипом, в которых кремнеземосодержащее сырье имеет преимущественно однородную гранулометрическую структуру (размер частиц либо меньше 0,1 мм, либо находящийся в интервале 0,1-0,63 мм), является то, что 32-35% кремнеземосодержащего сырья имеет размер частиц 0,1-0,63 мм", а 28-33% кремнеземосодержащего материала состоит из частиц с размером менее 0,1 мм.Another advantage of this method of preparation of the charge in comparison with the analogue and prototype, in which the silica-containing raw material has a predominantly uniform particle size distribution (particle size is either less than 0.1 mm or in the range of 0.1-0.63 mm), 32-35% of the silica-containing raw material has a particle size of 0.1-0.63 mm, "and 28-33% of the silica-containing material consists of particles with a size of less than 0.1 mm.

Шихта только на основе кварцевого песка имеет насыпную плотность 1,3-1,4 т/м³, позволяющую эффективно загружать ее в стекловаренную печь с помощью наиболее широко применяемых конструкций загрузчиков шихты. Но эта шихта при требуемой влажности 4,5-4,7% практически не компактируется.A mixture based only on quartz sand has a bulk density of 1.3-1.4 t / m ³ , which allows it to be effectively loaded into a glass melting furnace using the most widely used charge loader designs. But this mixture with the required moisture content of 4.5-4.7% practically does not compact.

Шихта на основе только диатомита или маршалита компактируется несколько лучше, но имеет низкую насыпную плотность 0,5-0,6 т/м³, что затрудняет процесс загрузки ее в стекловаренную печь, приводит к активному уносу шихты, требует увеличения объемов бункеров запаса шихты и приводит к частым зависаниям и образованиям сводов.A mixture based only on diatomite or marshallite compacts somewhat better, but has a low bulk density of 0.5-0.6 t / m ³ , which complicates the process of loading it into a glass melting furnace, leads to active removal of the mixture, requires an increase in the volume of charge storage bins and leads to frequent freezes and arch formations.

Сочетание же в составе шихты кремнеземосодержащего сырья на основе кварцевого песка и диатомита позволяет не только получить насыпную плотность шихты равную примерно 0,7-0,8 т/м³, но и - достигнуть более плотной упаковки разнородных по размеру частиц песка, диатомита и других компонентов при компактировании шихты на валковом прессе. Это в свою очередь повышает прочность частиц скомпактированной шихты, увеличивает ее насыпную плотность примерно до 1,0-1,1 т/м³ и улучшает ее процессы хранения и транспортирования. Также при разнородных по размеру частицах кремнеземосожержащего сырья снижается требуемое давление прессования, что дополнительно снижает энергетические затраты.The combination of silica-containing raw materials on the basis of silica sand and diatomite in the mixture allows not only to obtain a bulk density of the mixture equal to about 0.7-0.8 t / m ³ , but also to achieve a denser packing of sand, diatomite and other particles of different sizes components when compacting the charge on a roller press. This in turn increases the particle strength of the compacted charge, increases its bulk density to about 1.0-1.1 t / m ³ and improves its storage and transportation processes. Also, when particles of silica-containing materials are heterogeneous in size, the required pressing pressure is reduced, which further reduces energy costs.

Существенным преимуществом предлагаемого способа подготовки шихты является и то, что используемый диатомит имеет влажность 15-30%. Использование диатомита с такой влажностью обусловлено тем, что при 15-30% влажности вся влага практически находится внутри пор диатомей и материал сохраняет хорошую и стабильную сыпучесть при стабильном угле естественного откоса равном примерно 40° [3].A significant advantage of the proposed method of preparing the charge is that the diatomite used has a moisture content of 15-30%. The use of diatomite with such humidity is due to the fact that at 15-30% humidity all moisture is practically inside the pores of the diatoms and the material maintains good and stable flowability with a stable angle of repose of approximately 40 ° [3].

Одновременно это позволяет обеспечивать конечную влажность шихты 4,5-4,7% при обычной (без гранулирования и компактирования) технологии ее приготовления и - влажность шихты 7-10% при компактировании. Причем концентрация всей влаги происходит внутри пор частиц диатомита, что улучшает процесс смешивания компонентов шихты и минимизирует комкование, так как операция увлажнения шихты непосредственно водой не производится, а доувлажнение осуществляется паром.At the same time, this makes it possible to provide a final charge moisture of 4.5–4.7% with conventional (without granulation and compaction) technology for its preparation, and a charge moisture of 7–10% when compacted. Moreover, the concentration of all moisture occurs inside the pores of diatomite particles, which improves the process of mixing the components of the mixture and minimizes clumping, since the operation of moistening the mixture directly with water is not performed, and humidification is carried out by steam.

Дополнительным преимуществом данного способа подготовки шихты является предварительное смешивание кремнеземосодержащего сырья, в процессе которого производится условное увлажнение сухого песка, так как вся вода (15-30% влаги) сконцентрирована во внутренних порах диатомей. Поскольку диатомит в чистом виде с такой влажностью хотя и сохраняет сыпучие свойства, но все равно склонен к комкованию и адсорбированию влаги, перемешивание его с сухим песком снижает адсорбиционные свойства смеси и повышает ее сыпучесть. Также для снижения влияния адсорбиционных свойств диатомита на другие компоненты шихты в процессе ее подготовки осуществляется поочередная подача доломита, соды и сульфата. Сначала в смесь песка и диатомита загружается доломит с меньшими комкующимися свойствами, далее сода и в последнюю очередь сульфат, который является наиболее гигроскопичным материалом. Подобная очередность загрузки в смеситель и перемешивания сырьевых компонентов позволяет избежать комкования смеси и снизить влияние взаимных адсорбиционных свойств сырья при контакте диатомита с гигроскопичными материалами.An additional advantage of this method of preparation of the charge is the preliminary mixing of silica-containing raw materials, during which conditional wetting of dry sand is performed, since all water (15-30% moisture) is concentrated in the internal pores of the diatoms. Since diatomite in its pure form with such humidity, although it retains bulk properties, is still prone to clumping and adsorption of moisture, mixing it with dry sand reduces the adsorption properties of the mixture and increases its flowability. Also, in order to reduce the influence of the adsorption properties of diatomite on other components of the charge, dolomite, soda and sulfate are fed alternately. First, dolomite with less clumping properties is loaded into the mixture of sand and diatomite, then soda, and lastly sulfate, which is the most hygroscopic material. Such a sequence of loading into the mixer and mixing of the raw materials avoids clumping of the mixture and reduces the influence of the mutual adsorption properties of the raw materials upon contact of diatomite with hygroscopic materials.

Также преимуществом является и то, что в отличие от известных способов подготовки шихты доувлажнение шихты перед компактированием (гранулированием) производится паром, а не водой, при прямом контакте с которой диатомит может образовывать центры комкования и неоднородности шихты. Доувлажнение паром (добавляется 0,8-1,0% влаги) позволяет повысить компактируемость и химическую активность шихты за счет повышения ее температуры и равномерного распределения тонкой пленки конденсированной воды на частицах равномерно перемешанной смеси песка, диатомита, доломита, соды, сульфата.It is also an advantage that, in contrast to the known methods for preparing the charge, the charge is moistened before compaction (granulation) by steam rather than water, with direct contact with which diatomite can form centers of clumping and heterogeneity of the charge. Additional humidification with steam (0.8-1.0% moisture is added) improves the compactness and chemical activity of the mixture by increasing its temperature and uniform distribution of a thin film of condensed water on particles of a uniformly mixed mixture of sand, diatomite, dolomite, soda, sulfate.

Дополнительный положительный эффект на повышение однородности шихты оказывает и способ ее выгрузки из смесителя и подачи в валковый пресс. Так кА шихта на основе диатомита имеет меньший насыпной вес, то ее целесообразно выгружать шнековым питателем. Однако, чтобы избежать налипания шихты на стенки лопастей, питатель выполняется двухвальным со взаимным зацеплением винтов, производящих взаимную самоочистку. Уменьшение же шага навивки винтов позволяет предварительно уплотнить шихту, имеющей относительно небольшой насыпной вес, перед подачей ее в валковый пресс, что повышает эффективность компактирования.An additional positive effect on increasing the uniformity of the charge has a method of unloading it from the mixer and feeding it into a roller press. Since a batch based on diatomite has a lower bulk weight, it is advisable to unload it with a screw feeder. However, in order to avoid sticking of the charge onto the walls of the blades, the feeder is double-shaft with the mutual engagement of the screws that perform mutual self-cleaning. Reducing the pitch of the screw winding allows you to pre-compact the mixture having a relatively small bulk weight before feeding it to the roller press, which increases the efficiency of compaction.

Процесс подготовки шихты реализуется с помощью дозировочно-смесительной линии (Фиг.1), включающей в себя: расходные бункера 1, 2, 3, 4, 5 сульфата, соды, доломита, кварцевого песка и диатомита с соответствующими весовыми дозаторами 6, 7, 8, 9, 10; сборочный конвейер 11; смеситель 12; клапан 13 подачи пара; двухвальный шнековый питатель 14; валковый пресс 15; элеватор 16; ленточный конвейер 17, подающий скомпактированную шихту в бункер 18 загрузчика шихты в стекловаренную печь 19.The process of preparation of the mixture is carried out using a dosing and mixing line (Figure 1), which includes: consumables 1, 2, 3, 4, 5 sulfate, soda, dolomite, quartz sand and diatomite with the corresponding weight batchers 6, 7, 8 , 9, 10; assembly line 11; mixer 12; steam supply valve 13; twin-shaft screw feeder 14; roll press 15; elevator 16; a conveyor belt 17 feeding the compacted charge into the hopper 18 of the charge loader in a glass melting furnace 19.

Двухвальный шнековый питатель 14 (Фиг.2) содержит: привод 20, зубчатую передачу 21, передающую вращение от шнека 22 шнеку 23; загрузочную воронку 24; разгрузочный патрубок 25; отверстие для выпуска воздуха 26.The twin-shaft screw feeder 14 (Figure 2) contains: a drive 20, a gear 21, transmitting rotation from the screw 22 to the screw 23; loading funnel 24; discharge pipe 25; air outlet 26.

Дозировочно-смесительная линия работает следующим образом. По команде системы управления (не показана) дозаторы 9, 10 песка и диатомита отвешивают заданные дозы материала, поступающие из расходных бункеров 4, 5. Взвешенные песок и диатомит с помощью сборочного конвейера 11 транспортируются в смеситель 12, где они в течение 30-40 с предварительно перемешиваются. Далее в смеситель 12 поочередно загружаются доломит из дозатора 8 и расходного бункера 3, сода - из дозатора 7 и расходного бункера 2 и сульфат - из дозатора 6 и расходного бункера 1. После совместного перемешивания всех компонентов в течение 2-3 минут включается электромагнитный клапан 13 и производится доувлажнение смеси паром, который подогревает шихту и улучшает ее пластичные свойства. Количество подаваемого пара зависит от исходной влажности диатомита и находится в пределах 0,8-1 кг на 100 кг шихты, обеспечивая дополнительное доувлажнение на 0,8-1,0%.The dosing and mixing line operates as follows. At the command of the control system (not shown), the sand and diatomite dispensers 9, 10 weigh the specified doses of material coming from the feed hoppers 4, 5. The suspended sand and diatomite are transported using the assembly conveyor 11 to the mixer 12, where they are 30-40 s premixed. Next, dolomite from the dispenser 8 and the feed hopper 3 is alternately loaded into the mixer 12, soda from the dispenser 7 and the feed hopper 2 and sulphate from the dispenser 6 and the feed hopper 1. After mixing all the components for 2-3 minutes, the electromagnetic valve 13 is turned on and the mixture is moistened with steam, which heats the mixture and improves its plastic properties. The amount of steam supplied depends on the initial moisture content of diatomite and is in the range of 0.8-1 kg per 100 kg of charge, providing additional dampening of 0.8-1.0%.

После окончательного перемешивания и активации шихты паром шихта выгружается в загрузочную воронку 24 двухвального шнекового питателя 14, состоящего из двух шнеков 22, 23 с уменьшающимся шагом навивки винтов. Вращение на шнек 22 передается от привода 20, а встречное вращение на шнек 23 - от шнека 22 через зубчатую передачу 21. Во время движения рыхлой шихты к разгрузочному патрубку 25 она частично уплотняется за счет уменьшающегося шага навивки винтов, а воздух из шихты вытесняется в отверстие 26 для выпуска воздуха.After the final mixing and activation of the charge with steam, the charge is discharged into the loading funnel 24 of the twin-shaft screw feeder 14, consisting of two screws 22, 23 with a decreasing screw winding pitch. The rotation to the screw 22 is transmitted from the drive 20, and the counter rotation to the screw 23 is transmitted from the screw 22 through the gear 21. During the movement of the loose charge to the discharge pipe 25, it is partially compacted due to the decreasing pitch of the screw winding, and the air from the charge is forced into the hole 26 to release air.

Предварительно уплотненная шихта из питателя 14 далее выгружается в валковый пресс, в котором под давлением валков часть влаги, сосредоточенной внутри пор частиц диатомита, а также золи и гели, образовавшиеся в результате гидратации кремнезема, выдавливаются на поверхность диатомей и прочно связывают между собой частицы компактированной шихты, активизируя одновременно их химическую активность. Дополнительная активация шихты достигается за счет обработки ее паром.The pre-compacted charge from the feeder 14 is then unloaded into a roller press, in which, under the pressure of the rolls, part of the moisture concentrated inside the pores of the diatomite particles, as well as the sols and gels formed as a result of hydration of the silica, are pressed onto the surface of the diatoms and firmly bind together the particles of the compacted charge activating simultaneously their chemical activity. Additional activation of the mixture is achieved by treating it with steam.

В дальнейшем приготовленная шихта загружается в ванную стекловаренную печь, в которой варится стекло. На выработке стекло сливается в гранулятор, в котором формируются гранулы, насыщенные большим количеством мелких пузырей, образовавшихся за счет испарения воды в процессе плавления диатомита. Далее стеклянные гранулы сушатся и складируются перед операцией помола гранулята в производстве пеностекла.Subsequently, the prepared charge is loaded into a glass melting bathtub in which glass is brewed. At the mine, glass merges into a granulator, in which granules are formed, saturated with a large number of small bubbles formed due to the evaporation of water during the melting of diatomite. Next, the glass granules are dried and stored before grinding granulate in the production of foam glass.

Сущность способа поясняется примерами, в которых приведены результаты измерений свойств шихты, полученной при разном процентном содержании кварцевого песка и диатомита и разной влажности диатомита.The essence of the method is illustrated by examples, which show the results of measurements of the properties of the mixture obtained with different percentages of quartz sand and diatomite and different humidity of diatomite.

Пример 1.Example 1

В таблице 1 приведен состав №1 шихты.Table 1 shows the composition No. 1 of the mixture.

Расход материалов дан из расчета на 100 кг стекломассы с учетом угара шихты.The consumption of materials is given based on 100 kg of glass melt, taking into account the burning of the charge.

Таблица 1Table 1 Наименование материалаName of material соотношение материалов, %the ratio of materials,% вес сухого материала, кгdry weight, kg влажность, %humidity% вес влажного материала, кгweight of wet material, kg насыпной вес, т/м³ bulk weight, t / m ³ Кварцевый песокQuartz sand 3535 43,5243.52 0,50.5 43,7443.74 1,61,6 ДиатомитDiatomite 2828 34,8234.82 15fifteen 40,0440.04 0,350.35 Кальцинированная содаSoda ash 20twenty 24,8724.87 0,50.5 24,9924,99 1,01,0 ДоломитDolomite 16,516.5 20,5120.51 0,50.5 20,6120.61 1,51,5 Сульфат натрияSodium sulfate 0,50.5 0,620.62 1,01,0 0,630.63 1,41.4 ШихтаCharge 100one hundred 124,34124.34 4,564,56 130,01130.01 0,720.72

Полученная шихта имеет итоговую влажность 4,56% и насыпной вес 0,72 т/м³. Влажность соответствует требованиям к содо-сульфатной шихте для производства листового стекла и бесцветной стеклотары. Шихта имеет относительно невысокую насыпную плотность, которая при компактировании повышается до 0,8-0,9 т/м³. Шихта слегка склонна к пылению и должна загружаться в стекловаренную печь с герметичными загрузочными карманами с помощью шнековых или эжекторных (плунжерно-поворотных) загрузчиков шихты. Дополнительная подача в количестве пара 1% повышает влажность смеси до 6% (часть пара улетучивается) и снижает пыление шихты за счет конденсации пара на поверхности частиц шихты. Одновременно повышается температура смеси и ее химическая активность.The resulting mixture has a final moisture content of 4.56% and a bulk density of 0.72 t / m ³ . Humidity meets the requirements for soda-sulfate mixture for the production of flat glass and colorless glass containers. The mixture has a relatively low bulk density, which when compacted increases to 0.8-0.9 t / m ³ . The charge is slightly prone to dusting and should be loaded into a glass melting furnace with airtight loading pockets using screw or ejector (plunger-rotary) charge loaders. Additional supply in the amount of steam 1% increases the humidity of the mixture up to 6% (part of the vapor escapes) and reduces the dusting of the mixture due to condensation of steam on the surface of the particles of the mixture. At the same time, the temperature of the mixture and its chemical activity increase.

При варке стекла из этой шихты температура варки снижается на 120°C по отношению к варке стекла из шихты, приготовленной на основе кварцевого песка.When boiling glass from this mixture, the boiling temperature decreases by 120 ° C relative to boiling glass from a mixture prepared on the basis of quartz sand.

Пример 2.Example 2

В таблице 2 приведен состав шихты №2, имеющий оптимальную влажность и насыпную плотность для компактирования.Table 2 shows the composition of the mixture No. 2, having optimal humidity and bulk density for compacting.

Таблица 2table 2 Наименование материалаName of material соотношение материалов, %the ratio of materials,% вес сухого материала, кгdry weight, kg влажность, %humidity% вес влажного материала, кгweight of wet material, kg насыпной вес, т/м³ bulk weight, t / m ³ Кварцевый песокQuartz sand 3535 43,5243.52 0,50.5 43,7443.74 1,61,6 ДиатомитDiatomite 2828 34,8234.82 30thirty 45,2745.27 0,350.35 Кальцинированная содаSoda ash 20twenty 24,8724.87 0,50.5 24,9924,99 1,01,0 ДоломитDolomite 16,516.5 20,5120.51 0,50.5 20,6120.61 1,51,5 Сульфат натрияSodium sulfate 0,50.5 0,620.62 1,01,0 0,630.63 1,41.4 ШихтаCharge 100one hundred 124,34124.34 8,778.77 135,24135.24 0,70.7

Частичное увеличение влажности смеси достигается подачей пара в смеситель, Например, в количестве 0,8%, что приводит к росту итоговой влажности шихты до 9-9,3%) (часть пара улетучивается).A partial increase in the humidity of the mixture is achieved by supplying steam to the mixer, for example, in an amount of 0.8%, which leads to an increase in the final moisture content of the mixture to 9–9.3%) (part of the vapor escapes).

Дальнейшее повышение влажности диатомита, хотя и приведет к повышению насыпной плотности шихты, но резко снизит качество приготавливаемой смеси за счет активного комкования шихты и резкого снижения сыпучести диатомита.A further increase in the moisture content of diatomite, although it will lead to an increase in the bulk density of the charge, will drastically reduce the quality of the prepared mixture due to active clumping of the charge and a sharp decrease in the flowability of diatomite.

Таким образом, изменяя соотношение кварцевого песка и диатомита, а также влажности диатомита можно получать как обычную сыпучую шихту с влажностью 4,5-5% и насыпной плотностью 0,7-0,72, так и компактированную шихту с влажностью 8-9,3% и насыпной плотностью после компактирования 1-1,2 т/м³.Thus, changing the ratio of quartz sand and diatomite, as well as the moisture content of diatomite, it is possible to obtain both an ordinary bulk mixture with a moisture content of 4.5-5% and bulk density of 0.7-0.72, and a compacted mixture with a moisture content of 8-9.3 % and bulk density after compaction of 1-1.2 t / m ³ .

Последующая варка стекла из подобной шихты существенно снижает энергетические затраты. А замена части кварцевого песка более дешевым сырьем - диатомитом не только снижает себестоимость шихты, но и ускоряет процессы стекло и силикатообразования при более низких температурах.Subsequent cooking of glass from such a charge significantly reduces energy costs. And the replacement of part of quartz sand with cheaper raw materials - diatomite not only reduces the cost of the charge, but also accelerates the processes of glass and silicate formation at lower temperatures.

Источники информации:Information sources:

1. Патент РФ №2246453, Кл. C03B 1/02, C03C 1/02, опубл. 27.08.2009 г.1. RF patent No. 2246453, Cl. C03B 1/02, C03C 1/02, publ. August 27, 2009

2. Патент РФ №2300504, Кл. C03B 1/00, CO3C 1/02, опубл. 10.06.2007 г.2. RF patent No. 2300504, Cl. C03B 1/00, CO3C 1/02, publ. 06/10/2007

3. А.В. Беляков, И.А. Карнаущенко, Е.П. Волкова и др. Подготовка шихты для повышения температуры службы теплоизоляции на основе диатомита. - Техника и технология силикатов. №4 2010 г., с.2-5.3. A.V. Belyakov, I.A. Karnaushchenko, E.P. Volkova et al. Preparation of the charge to increase the temperature of the thermal insulation service based on diatomite. - Technique and technology of silicates. No. 4 of 2010, p.2-5.

Claims

A method of preparing a mixture for the manufacture of glass granulate for foam glass, comprising dosing, transporting and mixing soda, sulfate, dolomite and silica-containing raw materials, followed by wetting and compacting the resulting mixture, characterized in that silica-containing raw materials are pre-mixed before mixing with other components, using silica as raw material sand with a moisture content of 0.5%, a fraction size of 0.1-0.63 mm in an amount of 30-35% of the mass of the prepared portion of the mixture and diatomite with a moisture content of 15-30 % fraction size less than 0.1 mm in an amount of 28-33% of the mass of the prepared portion of the charge, and the remaining components are loaded into the mixed silica-containing raw materials in the sequence dolomite, soda, sulfate, and the humidification of the resulting mixture is carried out with steam, after which the charge is unloaded the mixer and feeding it into the roller press is carried out using a twin-shaft screw feeder with a decreasing pitch of winding screws that are in mutual engagement.