Технологическая линия производства гранулированных пористых материалов
Полезная модель относится к производству гранулированных пористых материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Техническим результатом полезной модели является создание производительной, непрерывного действия, высоко экономичной и экологичной технологической линии производства гранулированных пористых материалов. Технический результат достигается тем, что в технологической линии производства гранулированных пористых материалов, содержащей приемный бункер для стеклобоя, измельчитель исходных материалов, дозатор добавок, мельницу, бункер запаса шихты, гранулятор на который одновременно с шихтой подают связующую добавку, бункер запаса гранул, печь сушки, печь вспенивания, печь отжига и ленточные, скребковые, шнековые конвейеры, ковшовые элеваторы и пересыпные устройства для подачи сырья, полуфабрикатов и готовой продукции и склад, новым является то, что содержит эллиптическую центробежную мельницу проходного типа для помола и механоактивации дробленки с водой, два тарельчатых питателя, турболопастной смеситель, гранулятор шнековый усиленный для формования гранул, дисковый окатыватель и опудриватель, электрическую индукционную печь сушки гранул, электрическую туннельно-шнековую печь вспенивания для порообразования, электрическую туннельно-конвейерную печь отжига гранул, обтирочный барабан и классификатор. А электрическая туннельно-конвейерная печь отжига гранул имеет управляемые зоны нагрева.
Полезная модель относится к производству гранулированных пористых материалов и может быть использована в промышленности строительных материалов.
Известна установка для получения пористых стеклянных шариков непрерывным способом, содержащая расходный бункер, конвейер, пульверизатор, туннельную печь сушки, вибрирующий конвейер, бункер опудриватель, вращающуюся печь вспенивания, печь отжига и охлаждающую систему (а.с. №1009275, МПК С 03 С 11/00, опуб. 30.03.83. бюл. №12.).
Недостатками этой установки являются низкая производительность, а использование газа в качестве теплоносителя делает ее экологически не безопасной.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является комплексная технологическая линия производства гранулированного пеностекла из стеклобоя выбранная в качестве прототипа (п.м. №10169, МПК С 03 С 11/00, опубл. Бюл. №6, от 16.06.99) содержащая: приемный бункер для стеклобоя, измельчитель исходных материалов, весовой дозатор и действующий параллельно с ним дозатор добавок, мельницу, бункер запаса шихты, дозатор связующего, гранулятор на который одновременно с шихтой подают связующую добавку, бункер запаса гранул, печь вспенивания, печь отжига, ленточные, скребковые, шнековые конвейеры, ковшовые элеваторы и пересыпные устройства для подачи сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.
Недостатками прототипа являются: низкая производительность, а использование мазута и газа в качестве теплоносителей в печах сушки, вспенивания и отжига, делает эту технологическую линию не экономичной и экологически не безопасной.
Техническим результатом полезной модели является создание производительной, непрерывного действия, высоко экономичной и экологичной технологической линии производства гранулированных пористых материалов.
Технический результат достигается тем, что в технологической линии производства гранулированных пористых материалов, содержащей приемный бункер для стеклобоя, измельчитель исходных материалов, дозатор добавок, мельницу, бункер запаса шихты, гранулятор на который одновременно с шихтой подают связующую добавку, бункер запаса гранул, печь сушки, печь вспенивания, печь отжига и ленточные, скребковые, шнековые конвейеры, ковшовые элеваторы и пересыпные устройства для подачи сырья, полуфабрикатов и готовой продукции и склад, новым является то, что содержит эллиптическую центробежную мельницу проходного типа для помола и механоактивации дробленки с водой, два тарельчатых питателя, турболопастной смеситель, гранулятор шнековый усиленный для формования гранул, дисковый окатыватель и опудриватель, электрическую индукционную печь сушки гранул, электрическую туннельно-шнековую печь вспенивания для порообразования, электрическую туннельно-конвейерную печь отжига гранул, обтирочный барабан и классификатор. А электрическая туннельно-конвейерная печь отжига гранул имеет управляемые зоны нагрева.
Сопоставительный анализ показывает, что заявляемая технологическая линия производства гранулированных пористых материалов отличается от прототипа наличием новых устройств: эллиптической центробежной мельницы проходного типа,
двух тарельчатых питателей, турболопастного смесителя, гранулятора шнекового усиленного, дискового окатывателя, электрической индукционной печи сушки, электрической туннельно-шнековой печи вспенивания, электрической туннельно-конвейерной печи отжига, обтирочного барабана и классификатора и использование этих устройств в одной технологической линии позволяет повысить производительность с одновременным повышением качества получаемой продукции, снизить загрязнение окружающей среды и понизить себестоимость продукции.
На фиг.1 дана блок-схема технологической линии производства гранулированных пористых материалов.
Технологическая линия производства гранулированных пористых материалов состоит из: приемного бункера 1, щековой дробилки 2, молотковой дробилки 3, бункера запаса дробленки 4, тарельчатого питателя 5, дозатора воды 6, центробежной эллиптической мельницы проходного типа 7, бункера запаса порошка 8, тарельчатого питателя 9, дозатора добавок 10, напорной емкости 11,
турболопастного смесителя 12, гранулятора шнекового усиленного 13, дискового окатывателя 14, опудривателя 15, электрической индукционной печи сушки 16, бункер запаса высушенных гранул 17, электрической туннельно-шнековой печи вспенивания 18, электрической туннельно-конвейерной печи отжига гранул 19, обтирочного барабана 20, классификатора 21 и склада готовой продукции 22. Данная технологическая линия по мере переработки сырья и полуфабрикатов использует ленточные, скребковые, шнековые конвейеры, ковшовые элеваторы и пересыпные устройства.
Работает линия производства гранулированных пористых материалов следующим образом:
Сырье: стеклобой, шлак, глину и другие природные и техногенные силикатные материалы (в зависимости от того какой конечный продукт планируется получить) загружают в приемный бункер 1, откуда оно поступает в щековую дробилку 2 для разрушения крупных кусков, из нее в молотковую дробилку 3, для получения дробленки крупностью до 3 мм, отсюда ковшовым элеватором дробленка подается в бункер запаса 4, а затем тарельчатым питателем 5 подается в центробежную эллиптическую мельницу проходного типа 7, в которую также дозатором 6 подается вода для увлажнения порошка, здесь происходит тонкий помол и за короткое время, в результате механоактивации происходит необходимая гидратация порошка, что позволяет снизить температуру вспенивания на 90°С и получить равномерную пористую сотовую структуру вспененного материала и снизить объемный вес гранул в среднем в 1,5 раза (по сравнению с контрольным вариантом, при помоле в шаровой мельнице). Затем полученная шихта скребковым конвейером (или ковшом элеватором) подается в бункер запаса порошка 8, из которого тарельчатым питателем 9 подается в турболопастной смеситель 12, в который из дозатора добавок 10 и напорной емкости 11 подаются вспениватель порошка и связующее (раствор жидкого стекла) и увлажненная шихта поступает в усиленный шнековый гранулятор 13. В шнековом грануляторе шихта продавливается через фильеры и на выходе гранулы срезаются ножом, меняя фильеры, можно менять размеры гранул, при этом они получаются более плотные и однородные по структуре, чем при получении методом окатывания, затем гранулы по желобу перетекают в дисковый окатыватель 14, в котором они приобретают правильную сферическую форму, полученные сырцовые гранулы по ленточному конвейеру поступают в опудриватель 15, где происходит опудривание гранул (например: строительной известью), что
предотвращает слипание гранул в печи вспенивания, затем гранулы поступают в электрическую индукционную печь сушки 16, где происходит равномерное высушивание сырцовых гранул, минимальная влажность у которых на выходе 1-2%. Высушенные гранулы ковшовым элеватором подаются в бункер запаса высушенных гранул 17, а затем из бункера 17 ленточным питателем подаются в электрическую туннельно-шнековую печь вспенивания (порообразования) 18, где перемещение гранул осуществляется шнеками, расположенными поперек направления потока. В этой печи происходит изотермический нагрев гранул за счет, главным образом, излучения и теплопроводности, что способствует улучшению качества готового продукта. По мере нагревания гранул до температуры пиропластического размягчения стекла и выделения из порообразователя газов, происходит вспенивание гранул, которые увеличиваются в объеме, наличие опудривателя (строительной извести) защищает гранулы от слипания друг с другом и с футеровкой печи. Вспененные гранулы по лотку подаются в электрическую туннельно-конвейерную печь отжига 19, с регулируемыми зонами нагрева, где плавным регулированием скорости конвейера, выдерживается выбранный температурно-временной график отжига гранул различной плотности и гранулы остывают до 30°С, такой отжиг позволяет получить гранулы без растрескивания, при этом увеличивается прочность и снижается водопоглощение гранул. Затем ленточным конвейером подают гранулы в обтирочный барабан 20, где слипшиеся гранулы разделяются и отсеиваются излишки опудривателя, который не спекся с гранулами (он возвращается в опудриватель). Затем гранулы, пройдя через классификатор 21, разделяются по размерам и ленточными конвейерами поставляются на склад готовой продукции 22.
Преимущества заявляемой технологической линии производства гранулированных пористых материалов состоят в том, что помол стекла в центробежной эллиптической мельнице проходного типа с добавлением воды, за счет механоактивации дает необходимую гидратацию порошку, что в свою очередь позволяет снизить температуру вспенивания на 90°С и получить равномерно-пористую сотовую структуру вспененного силиката, снизить объемный вес гранул в 1,5 раза.
Использование усиленного шнекового гранулятора в технологическом процессе позволяет увеличить плотность и улучшить структуру сырцовых гранул,
даже для гранулирования трудноформуемых материалов с пониженной пластичностью.
Использование электрической туннельно-шнековой печи вспенивания позволяет создать необходимый изотермический нагрев гранул со скоростью 103 ·104°С/с., что наряду с перемешиванием гранул необходимо для получения керамзита плотностью 200 кг/м.
Наличие управляемых зон нагрева в туннельно-конвейерной печи отжига, позволяет плавным регулированием скорости конвейера выдерживать температурно-временные графики отжига гранул различной плотности, что увеличивает прочность гранул и снижает водопоглощение.
Использование электрической индукционной печи сушки, электрической туннельно-шнековой печи вспенивания и электрической туннельно-конвейерной печи отжига, позволяет говорить о том, что заявляемая технологическая линия производства гранулированных пористых материалов является экологически чистым производством.
1. Технологическая линия производства гранулированных пористых материалов, содержащая приемный бункер для стеклобоя, измельчитель исходных материалов, дозатор добавок, мельницу, бункер запаса шихты, гранулятор, на который одновременно с шихтой подают связующую добавку, бункер запаса гранул, печь сушки, печь вспенивания, печь отжига и ленточные, скребковые, шнековые конвейеры, ковшовые элеваторы и пересыпные устройства для подачи сырья, полуфабрикатов и готовой продукции и склад, отличающаяся тем, что содержит эллиптическую центробежную мельницу проходного типа для помола и механоактивации дробленки с водой, два тарельчатых питателя, турболопастной смеситель, гранулятор шнековый усиленный для формования гранул, дисковый окатыватель и опудриватель, электрическую индукционную печь сушки гранул, электрическую туннельно-шнековую печь вспенивания для порообразования, электрическую туннельно-конвейерную печь отжига гранул, обтирочный барабан и классификатор.
2. Технологическая линия производства гранулированного пористого материала по п.1, отличающаяся тем, что электрическая туннельно-конвейерная печь отжига имеет управляемые зоны нагрева.
