книги / Обжиг в кипящем слое в производстве строительных материалов
..pdfРис, 4 8 . Принципиальная схема производства по
ристых песков при обжиге в кипящем |
слое |
рованная в |
1 9 6 3 |
г. в |
цехе производства |
кирпича |
|
по сухом у |
способу |
производительностью 5 7 0 0 |
м |
||
керамзитового песка в |
год. В лечи обжига |
|
этой |
установки было осуществлено комбинированное сжи
гание топлива» т.е. часть тепла подавали в |
|
кипя |
|||
щий слой |
с газами от сгорания жидкого топлива в |
||||
выносной |
топке, остальное тепло (в |
количестве |
|||
4 0 % ) получали от сжигания мелкозернистого |
твер |
||||
дого топлива непосредственно в кипящем слое* |
|||||
Установка работала в течение 7 |
л е т и |
выпус |
|||
кала товарную продукцию - керамзитовый |
|
песок* |
|||
Кроме того, на ней был произведен ряд |
испыта |
||||
ний различных видов сырьевых материалов. |
|
Д е |
|||
монтаж установки был произведен в |
1 9 7 0 |
г. |
в |
||
связи с |
окончанием строительства' |
промышленного |
|||
цеха по |
производству керамзитового |
песка в |
|
пос. |
|
Смышл^евка; мощность цеха 1 0 0 тыс* м3 |
|
песка |
в год. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полупромышленная установка в г . Куйбышеве |
|
|||||||||
с печами кипящего слоя |
для |
получения |
|
|||||||
|
керамзитового |
песка |
|
|
|
|
||||
Установка оостояла из двух отделений: |
отделе |
|||||||||
ние подготовки полуфабриката-сырца и |
отделение |
|||||||||
обработки сырцовой крошки и охлаждения |
керам |
|||||||||
зитового леска. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис* |
4 9 приведена схем а этой |
установки. |
||||||||
Как видно из этой схем ы , сырец подготавливали |
в |
|||||||||
агрегатах, |
применяемых в |
производстве |
|
кирпича |
||||||
полусухого |
прессования. В |
отделении |
термической |
|||||||
обработки |
использовали |
схем у |
последовательного |
|||||||
расположения агрегатов |
кипящего |
слоя |
(р и с. |
5 0 ) |
||||||
£ 1 5 , 8 6 ]. Такая |
схем а |
была принята, несмотря |
на |
|||||||
то, что она не является оптимальной с |
точки |
зре |
||||||||
ния расхода топлива. Последовательное |
|
располо |
||||||||
жение агрегатов |
кипящего |
слоя |
упрощает |
|
систе |
|||||
м у перетоков. Впоследствии |
в схем у был |
включен |
Рис. 4 9 . Схема полупромышленной установки для
получения керамзитового песка в Куйбышеве
Рис. 5 0 . Схема расположения агрегатов кипяще го слоя на полупромышленной установке в Куй
|
бышеве |
|
|
|
трубчатый теплообменник, который позволил |
утили |
|||
зировать тепло газов, отходящих из печи |
вспучи |
|||
вания, и отказаться от выносной топки в |
|
печи |
||
термоподго товки. |
|
|
|
|
Печи термоподготовки и обжига были оборудова |
||||
ны выносными топками с форсунками для |
сжига |
|||
ния солярового масла. В печи обжига весь |
воздух, |
|||
необходимый для псевдоожижения, подавали в |
топ |
|||
ку, а в |
топку печи термоподго товки |
направляли |
||
только |
25% необходимого количества воздуха. |
Ос |
тальной воздух поступал через специально |
преду |
смотренную затопочную камеру и служил для |
раз |
бавления дымовых газов до заданной температуры.
Площади пода печ^й термоподготовки и |
обжига |
||||||||
составляли go 0,5 м , а площадь |
поде |
холодиль |
|||||||
ника 0,3 |
м |
. Воздух для создания |
кипящего |
слоя |
|||||
во всех |
агрегатах подавали от воздуходувки марки |
||||||||
Т В -8 0 -1 ,6 |
производительностью 50 0 0 м |
/ч с |
на |
||||||
пором 6 00 0 |
мм. вод. ст. В печи |
термоподготовки |
|||||||
и холодильнике были установлены провальные |
ме |
||||||||
таллические подины из СтЗ. |
|
|
|
|
|
||||
В печи обжига применяли провальные |
|
подины, |
|||||||
выполненные |
из жаростойкой стали |
и |
огнеупорного |
||||||
керамзитового |
материала. |
|
|
|
|
|
|||
На рис. 51 |
показана схема |
технологического |
|||||||
процесса |
производства керамзитового песка на полу |
||||||||
промышленной установке в Куйбышеве. Сырец |
за |
||||||||
гружали в печь термоподготовки с помощью |
|
та |
|||||||
рельчатого питателя. |
Из печи термоподготовки по |
||||||||
луфабрикат по перетоку поступал в печь' |
|
обжига. |
|||||||
Для устойчивой работы перетоков |
предусматрива |
||||||||
лась эжекция материала за счет подвода |
|
воздуха |
|||||||
в переточные трубы. Одновременно туда же |
|
спе |
|||||||
циальным тарельчатым питателем подавался |
дроб |
||||||||
леный уголь с |
размером зерен 0 ,5 -3 |
мм. |
|
Высота |
|||||
кипящего слоя в обеих печах составляла 600 |
мм. |
||||||||
Уголь в количестве 10 -15% массы сырца, |
загру |
||||||||
жаемый в печь обжига, |
равномерно |
распределялся |
в кипящем слое обрабатываемого материала и, сгорая) повышал температуру слоя до необходимой для вспучивания глины. Готовый продукт по наружному
перетоку поступал в холодильник, однако |
часть |
||
материала (около 30%) с размером |
частиц в |
ос |
|
новном менее 0,6 мм выносилась с |
отходящими |
||
газами из печи обжига и, оседая в циклоне, |
соби |
||
ралась в его бункере. Из бункера циклона и |
хо |
||
лодильника готовый материал |
пневмотранспортом |
подавался в бункер готовой продукции. Для отсоса
Рис* 51 . Схема технологического |
про |
|||||||||
цесса получения керамзитового песка |
в |
|||||||||
печах кипящего слоя |
на полупромышлен |
|||||||||
|
|
ной установке в Куйбышеве |
|
|
||||||
|
1 |
- |
приемный |
бункер; 2 - |
ящич |
|||||
ный |
подаватель; 3 - |
ленточный |
транс |
|||||||
портер; 4 |
- вальцы грубого |
|
помола; |
|||||||
5 - |
|
ленточный транспортер; |
6 - |
|
су |
|||||
шильный барабан; |
7 - |
элеватор; |
|
8 |
- |
|||||
виброгрохот; 9 - |
промежуточный |
|
бун |
|||||||
кер сырья; 10 - ленточный транспортер; |
||||||||||
11 |
- |
бункер запаса |
угля; 12 - |
бункер |
||||||
запаса сырья; 13, 14 - |
тарельчатые |
|
||||||||
питатели; |
15 - печь |
термоподготовки; |
|
|||||||
16 |
- |
печь обжига; 17 - |
|
холодильник; |
||||||
18 |
- |
пересыпное |
устройство; 19 |
- |
тру |
|||||
бопровод |
пневмотранспорта; |
20 - |
|
бун |
||||||
|
|
|
кер готовой |
продукции |
|
|
|
|||
газов из |
печей |
и холодильника |
были |
установлены |
дымососы.
Агрегаты отделения термической обработки были оборудованы контрольно-измерительными прибора ми, показывающими температуру слоя, расход воз-
духа, перепады давления газов, расход |
солярового |
м асла, производительность питателя. |
Температуру |
обжига регулировали путем воздействия на количе ство подаваемого в слой через зону термоподготов
ки твердого |
топлива. |
|
|
Сырьем |
для производства |
керамзитового |
песка |
служила смышляевская глина |
Куйбышевской |
о б |
ласти, Испытаниям на вспучиваемость подвергались
также кряжская глина, шунгитовые сланцы |
Каре |
||
лии* сочинские сланцы и др. |
|
|
|
Полупромышленные испытания показали, что по |
|||
лученные в |
полупромышленной печи |
параметры |
|
вспучивания |
керамзитового песка весьма |
близки к |
|
установленным в лабораторных условиях. |
Они |
сво |
дятся в основном к следуюп^ему: термоподготовка -
при |
температурах |
2 0 0 - 2 5 0 |
С и скорости |
|
газов |
||||||||
0 ,5 5 - 0 ,6 5 |
м/с |
(влаж ность |
сырца после |
термо |
|||||||||
подготовки |
^ 1% ), |
вспучивание |
при |
температурах |
|||||||||
1 0 5 0 - 1 1 0 0 ° С |
и скорости |
газов |
0 ,6 5 - 0 ,7 5 |
м / с ; |
|||||||||
количество |
угля |
составляет |
~ 10% по |
массе; |
|||||||||
насыпная |
масса |
песка |
слива |
^ 5 0 0 |
|
кг/м |
, |
из |
|||||
циклона |
4 5 0 - 4 7 0 |
кг/м . |
|
|
|
|
|
|
|
||||
В табл, |
17 даны параметры |
работы |
установки |
||||||||||
и свойства готового продукта. На рис, |
|
5 2 |
показан |
||||||||||
гранулометрический состав |
песка. Стабильная |
про |
|||||||||||
изводительность |
установки |
при непрерывной |
и |
про |
|||||||||
должительной работе составляла |
7 0 0 - 8 0 0 |
^сг/ч |
|||||||||||
(по |
сь|эцу), |
чему |
соответствует |
съем |
с |
1 м |
|
2,8- |
|||||
3 ,2 |
м /ч керамзитового |
песка. В |
отдельных |
опы |
|||||||||
тах |
производительность |
достигала |
1000 кг/ч, |
что |
значительно превышало проектную; удельный расход
тепла при этом |
составлял |
около |
1 4 0 0 |
ккал/кг |
|
обожженного песка при отсутствии |
утилизации теп |
||||
ла газов, отходящих из печи обжига. За |
период |
||||
эксплуатации полупромышленной установки |
было |
||||
выпушено |
более |
10 тыс, |
м керамзитового |
песка. |
|
Работа |
этой |
установки |
показала |
возможность |
|
поддержания стабильного |
кипящего слоя при |
дли— |
Рис. 5 2 . Гранулометрический состав |
керамзито |
|||
вого песка, полученного в печах кипящего |
слоя |
|||
на полупромышленной установке |
|
|
||
1 - керамзитовый песок |
из слива; 2 - |
сред |
||
няя проба керамзитового песка; 3 - |
керамзито |
|||
вый песок из циклона |
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1 7 . Свойства керамзитового |
|||
|
песка |
|
|
|
|
Насыпная |
Водопо- |
Предел |
|
Разм ер фракции, |
м а с с ^ |
глошение, прочности |
||
мм |
кг/м |
% |
при сдав |
|
|
|
|
ливании в |
|
|
|
|
цилиндре £ |
|
|
|
|
^с*>кгс /6м |
|
2 ,5 - 5 |
4 1 0 |
4 2 |
|
3 1 |
1,2- 2,5 |
4 5 5 |
6 5 |
|
4 4 |
0 ,6—1,2 |
4 5 5 |
9 0 |
|
4 1 |
0 , 3 - 0 ,6 |
4 7 0 |
1 0 8 |
|
5 7 |
0 ,1 4 - 0 ,3 |
5 6 0 |
9 2 |
|
6 0 |
0 ,1 4 |
6 1 0 |
— |
|
- |
тельной непрерывной ее эксплуатации, а |
также |
соблюдение заданных параметров процесса |
термо |
обработки и получения керамзитового песка с тре буемыми свойствами.
Для более полной оценки качества керамзитового песка были испытаны в бетоне опытные партии пес
ка, полученные на куйбышевской установке в |
раз |
|||||
личные периоды ее работы. |
|
|
|
|
||
Для |
сравнения испытывали керамзитовый |
песок, |
||||
полученный дроблением керамзитового гравия |
с |
|||||
Безымянекого завода (дроблению подвергали |
круп |
|||||
ные |
фракции керам зитового |
гравия с |
размером 20- |
|||
4 0 |
мм |
и насыпной массой |
2 5 О кг/м |
3 |
Зерновой |
|
) . |
||||||
состав |
дробленого песка подбирали в |
соответствии |
с гранулометрическим составом керамзитового пес
ка, полученного обжигом в кипящем слое. |
Соот |
||||||
ношение крупных и мелких фракций заполнителя |
в |
||||||
бетоне составляло в (% |
по |
м ассе) |
: 10-20 мм |
- |
|||
4 0 ; 5 - 1 0 |
мм - 3 0 ; менее |
5 мм - |
3 0 . Некоторые |
||||
свойства керамзитового |
песка, |
использованного |
в |
||||
этих опытах, показаны |
в табл. |
1 8 . |
|
|
|
||
Т а б л и ц а . |
1 8 . Характеристика |
|
|||||
|
|
|
керамзитового |
песка |
|
||
Насыпная |
П р о ч н о с т ь . Гранулометрический <состав.% |
||||||
м асса, |
кг с / с м ^ |
>2 ,5 |
1 ,2 - 2 ,5 |
0 ,6- 1,2 |
|||
кг/м |
|
|
|
|
|
|
|
5 7 0 |
1 0 0 |
2 ,5 |
|
2 0 |
3 5 |
|
|
| 0 , 3 - 0 ,6 |
|
|
|
|
М одуль |
|
|
0 ,1 5 - 0 ,3 |
< 0 ,1 5 |
|
крупнос |
|
|||
|
|
|
|
|
ти |
|
2 5 ,5 |
10 |
7 |
2 ,7 9 |
Насыпная масса дробленого |
п еск ^ |
состав ляла |
|||||||
5 0 0 |
кг/м |
при |
прочности |
3 3 |
кгс/см |
, Р а сход |
це |
||
м ента в бетоне |
изменяли |
в |
пределах |
от |
1 8 0 |
до |
|||
3 0 0 |
кг/м |
. Пропаривание |
образцов велось по |
ре |
|||||
жиму |
2+ 8+2 г |
• |
|
|
|
|
|
|
|
В |
табл. |
1 9 |
приведена |
характеристика |
бетон |
||||
ных образцов, изготовленных на обожженном |
и |
||||||||
дробленом |
песках. Как видно |
из этой |
таблицы, |
||||||
прочность |
керамзитобетона |
на |
дробленом |
керам |
|||||
зитовом песке |
составляет |
7 0 -9 0 % прочности |
к е - |
||||||
рамзитобетона |
на керамзитовом песке, |
получен |
ном в печи кипящего слоя, при незначительном уве
личении объемной массы бетона. Это |
мож ет |
бы ть |
|||
объяснено более |
высокой прочностью |
обожженного |
|||
керамзитового песка по сравнению с |
дробленым » |
||||
Т а б л и ц а |
1 9 . Характеристика бетонных |
||||
образцов на различном |
керамзитовом |
песке |
|||
|
Расход |
|
£ е * . |
|рбьем- |
|
|
цемен- |
|
J |
|
|
Песок |
В/Ц |
кгс/см ная м ас |
|||
та . з |
(в |
са |
сухо |
||
|
кг/м |
|
воз |
го |
бето |
|
|
|
расте |
на, |
|
|
|
|
C Y T J |
кг/м |
|
И з печи кипящего |
|
|
|
|
|
слоя |
1 8 5 |
0 ,8 3 |
5 7 |
9 0 0 |
|
Т о же |
2 5 0 |
0 ,6 9 |
7 6 |
9 2 5 |
|
и |
3 0 9 |
0,6 |
9 8 |
9 7 5 |
|
Дробленый |
1 8 9 |
0,86 |
5 1 |
8 6 0 |
|
и |
2 4 3 |
0 ,7 |
5 7 |
8 8 0 |
|
|
|||||
|
3 0 0 |
0 ,5 8 |
6 7 |
9 0 0 |
Другая партия керамзитового песка была испы тана в лаборатории Куйбышевского ж елезобетонного завода № 1 . Харктеристтса песка приведена ниже: