----
----






Совместное производство керамзитового гравия и песка во вращающихся печах


А.Н. Емельянов, канд. техн. наук.

Совместный обжиг разнофракционного полуфабриката (гранулы, крошка) во вращающихся печах становится возможным только при использовании метода селективной интенсификации теплопереноса.
   Основная часть теплоты (85–95%), получаемой при сгорании топлива в процессе обжига во вращающейся печи, передается лучистым теплопереносом, а остальная конвекцией и теплопроводностью. Непосредственно материальному слою через футеровку передается 65–75 % теплоты лучистого теплопереноса и теплопроводности. Поэтому в процессе нагрева ведущее место занимает излучение, далее следует конвекция и теплопроводность.
   При температуре обжига, устанавливаемой при сгорании топлива и лимитируемой конвективной составляющей теплопереноса (слипание гранул, крошки, спекообразование) для интенсификации нагрева разнофракционного полуфабриката, целесообразно использовать теплопроводность.
   В процессе производства теплопроводность глинистого сырья и соответственно, гранул полуфабриката изменяется в весьма широких пределах и зависит от множества факторов как природного, так и технологического характера. Наиболее распространенной оценкой коэффициента теплопроводности (l) сухого глинистого сырья (W = 0%) является 0,155...0,163 Вт/мград. Это же сырье при нормальной формовочной влажности (Wн = 24–25% ) имеет l = 0, 423...0,465 Вт/мград. При водонасыщении его этот показатель может возрасти в 6–8 раз [3]. При увеличении кажущейся плотности (1,05 ® 2,0 г/см3) l возрастает (0,239 ® 1,131 Вт/мград). Совместное влияние влажности и давления (ленточный пресс, дырчатые вальцы) на теплопроводность глинистого сырья незначительно и не превышает 10%.
   При нагревании в глинистом сырье происходят сложные физико-химические процессы. Продукты этих процессов имеют теплопроводность, существенно отличающуюся от одноименного показателя исходного сырья. Так, при сушке, термоподготовке во вращающейся печи его теплопроводность уменьшается (рис. 1). В следующей зоне она возрастает, достигая максимального значения 2,208 Вт/мград. При вспучивании l резко снижается из-за быстрого роста пористости и большого содержания стекловидной фазы в гранулах керамзита.
   Как показано на рис. 1, теплопроводность гранул материального слоя во вращающейся печи (кривые 3, 4) изменяется по сложной кривой с максимумом при 400–8000C. Минимальные значения l приходятся на зоны термоподготовки и, особенно, вспучивания, но в первой происходит некоторое увеличение, а во второй, наоборот, ее значительное снижение. Поэтому интенсифицировать теплоперенос необходимо в зоне вспучивания, при сохранении на прежнем уровне излучения, значительном снижении влияния конвективной составляющей, которая вызывает не только преждевременное слипание гранул полуфабриката в этой зоне, но и приводит к быстрой конверсии углеводородов органического вещества (добавки) уже в самом начале печи – зонах сушки и термоподготовки.
   Изменение коэффициента теплопроводности материального слоя во вращающейся печи (2,5 м х 40 м).С технологической точки зрения метод селективной интенсификации теплопереноса осуществляется введением в слой обжигаемого полуфабриката «химически инертного» при температуре обжига минерального вещества, теплопроводность которого при повышении температуры увеличивается (патент России «Способ производства заполнителей», авт. А.Н. Емельянов). В качестве такого вещества экономически выгодно применять, например, кварцевый песок, который одновременно снижает термическое контактное сопротивление в материальном слое.
   Разработанный способ позволяет получать при совместном обжиге во вращающихся печах керамзитовый гравий и обжиговый керамзитовый песок. Данный способ подвергся широкой заводской проверке по пластическому и сухому способам производства с вращающимися печами различных типоразмеров: короткими до 25 м, вращающимися печами 2,5 м х 40 м и двухбарабанными.
   Заводские испытания проводились на глинистом сырье различных регионов: Поволжье, Урал, Кольский полуостров, Сибирь, Дальний Восток. При совместном обжиге во вращающейся печи одновременно получены легкий керамзитовый гравий и обжиговый песок с насыпной плотностью 800–1100 кг/м3 в количествах, необходимых для легкого бетона при отсутствии керамзита фракции 20–40 мм. После разделения получается керамзитовый песок с насыпной плотностью 500–600 кг/м3 (для конструкционно-изоляционных бетонов) и 1000–1200 кг/м3 (для конструкционных легких бетонов).
   В ходе заводских испытаний установлено снижение насыпной плотности керамзитового гравия на 50–350 кг/м3 в зависимости от сырья и способа производства. При обжиге по данному способу наиболее целесообразно и экономически выгодно использовать отходы дробления и обогащения камнеподобного глинистого сырья (сланцы, сухарные глины, аргиллиты) и шунгитсодержащего сырья. Производительность печи повышается на 10–15%, а удельный расход топлива снижается на 10–20%, практически полностью ликвидируется спекообразование в обжигаемом материале и образование «колец» на футеровке печи. При пластическом способе производства не требуется предварительная подготовка крошки полуфабриката. Она образуется в результате самоизмельчения гранул полуфабриката с участием кварцевого песка.
   Обжиговый песок не содержит вредных органических включений, так как они удалены (выгорели) при обжиге в печи (1100–12000C), поэтому при применении его в бетоне (не только в легком, но и в обычном тяжелом и строительном растворе можно экономить от 10 до 40 кг цемента на 1 м3 бетона или раствора по сравнению с природным кварцевым песком). Обжиговый песок позволяет интенсифицировать твердение бетона, раствора, повысить их прочность. При этом повышается эффективность применения пластификаторов.
   Применение обжигового песка позволило получить абсолютно экологически чистый керамзитобетон, строительный (кладочный, штукатурный) раствор, так как все твердые компоненты бетона, раствора: цемент, крупный и мелкий заполнители получены в результате высокотемпературной обработки исходных сырьевых шихт, полуфабриката (1100–14500C); при применении его в штукатурных растворах достигается экономия теплоэнергии на отопление здания. По некоторым данным экономится до 2–4%. Достаточно высока эффективность применения кладочных растворов на основе керамзитового обжигового песка.
   Применение этого керамзитобетона, строительного раствора в монолитном домостроении, для производства однослойных панелей, блоков, оштукатуривания зданий улучшает биологический микроклимат жилья в сравнении с микроклиматом жилья из керамического кирпича.
   Проведенные испытания керамзитового гравия и обжигового песка, полученные по разработанному способу производства заполнителей, показали, что на этих заполнителях могут быть получены конструкционно-теплоизоляционные бетоны, полностью отвечающие требованиям СНиП II-3-79. В настоящее время разработаны технологический регламент на производство заполнителей по совместному обжигу во вращающихся печах и технические условия на пески для данной технологии.

Библиографический список
   1. Миснар А. Теплопроводность твердых тел, жидкостей, газов и их композиций. М., Мир, 1968, с. 463.
   2. Справочник физических констант горных пород. Под ред. С. Кларка мл.
   М., Мир, 1969, c. 542.
   3. Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород. М., Недра, 1973,
   c. 284.
   4. Войткевич Г.В., Кокин А.В., Мирошников А.Е., Прохоров В.Г. Справочник по геохимии. М., Недра, 1990, c. 480.

           

Список товаров, услуг и цен предоставляемых организациями разместившими объявления на сайте (В алфавитном порядке. Тестовый режим)
Страница 1: AL - антистатик
Страница 2: аренда - водопровод
Страница 3: водослив - желоб
Страница 4: жилье - короткобазовый
Страница 5: коррубит - наирит
Страница 6: наклейка - пергамин
Страница 7: перевозка - радиатор
Страница 8: разгрузка - средство
Страница 9: СРО - услуги
Страница 10: установка - ящик

Строительные материалы в Интернете:



Архив объявлений с предложениями строительных материалов описаных в статьях:
Объявления строительных фирм Объявления строительных фирм (1)
Объявления строительных фирм (2) Объявления строительных фирм (3)
Объявления строительных фирм (07.06.08) Объявления строительных фирм (22.07.08)
Объявления строительных фирм (12.09.08)  
Цены на строительные материалы описанные в статьях (прайс-листы):
Строительство и ремонт
Кирпич и стеновые материалы
Окна и оконные конструкции
Двери, ворота, входные группы
Ограждающие конструкции, офисные перегородки
Пиломатериалы, изделия из дерева
Отделочные материалы
Керамическая плитка, керамический гранит
Лаки, эмали и краски
Стекло, поликарбонат, зеркала
Стройматериалы 1 Стройматериалы 2 Стройматериалы 3
Кровля, кровельные материалы
Гидро-, звуко, теплоизоляционные материалы
Сантехника, канализация
Отопление и вентиляция
Электрооборудование
Металл, кованные изделия
Машины, оборудование и инструмент
Дизайн и интерьер
Услуги в области строительства
Различные стройматериалы
Стройматериалы 4

Интернет-сайты предлагающие стройматериалы: