Способ изготовления стеновых изделий из отходов углеобогащения

Способ изготовления стеновых изделий из отходов углеобогащения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕНОВЫХ ИЗДЕ1 ИЙ ИЗ ОТХОДОВ УГЛЕОБОГАЩЕНИЯ путем грохочения, измельчения до размера частиц 0,05-0,5 мм, формования и обжига, отличающий ся тем, что, с целью сокращения времени обжига за счет исключения или уменьшения изотермической вьадержки и одновременного , повыь-юния прочности изделий , перед измельчением выделяют классы крупности 13-25, 25-50, 5080 мм и смешивают их в соотно1зенни 1-4:1-3:1-3.

(19) (1!) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) С 04 В 33 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

««

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;::;.1 -:: -::,-- ....;

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ! (21 ) 3394739/29-33 (22 ) 05.02.82 (46) 07.02.84. Бюл. Р 5 (72) Ю.В.Иткин, В.A.Рубан, М.Я.Шпирт, В,Н.Бурмистров, В.Т .Новинская, В«А.(0рмазов и Н.M.Håëoãóðoâ (71) Институт горючих ископаемых (53) 666.713(088.8) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 561714, кл. С 04 В 33/13, 1974.

2. Бурмистров В.Н. и др. Использование отходов угольной промышленности в качестве сырья для производства керамических стеновых изделий.

Обзорная информация ВН(4ИЭСМ

1976, с. 24-30 .(прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕНОИ1Х

ИЗДЩИИ ИЗ ОТХОДОВ УГЛЕОБОГАЩЕНИЯ путем грохочения, измельчения до размера частиц 0,05-0,5 мм, формования и обжига, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени обжига за счет исключения или уменьшения изотермической выдержки и одновременного повышения прочности изделий, перед измельчением выделяют классы крупности 13-25, 25-50, 5080 мм и смешивают их в соотношении

1-4:1-3:1-3.

1071600

25

Недостатками известного способа являются непостоянное соотношение в исходном сырье количества отходов углеобогащения различных классов крупности, характеризующихся различным химическим составом (главным образом, различным содержанием горючих веществ), что,приводит к снижению прочности получаемых изде- 55 ний, т.е. ухудшению их качества, непостоянное соотношение количества отходов различных классов крупности с разным составом, что приводит к нестабильному и в большинстве слу- 60 чаев избыточному содержанию топлива в шихте, а это требует дополнительного времени для обжига сырца и снижает производительность процесса, .наличие мелких классов (1-13 мм) в б5

Изобретение относится к получении стеновых керамических изделий, а также утилизации отходов угольной промышленности и может быть использовано в промышленности строительных материалов и угольной промышленности.

Известен способ изготовления стеновых изделий путем смешивания отходов углеобогащения и кремнисто-опаловой породы, формования и обжига при 1050-1150 С с изотермической выдержкой при 900-1000 С в течение

2-8 ч Ц, Недостатком указанного способа является то, что введение в.шихту отходов углеобогащения с различным 15 гранулометрическим составом приводит к непостоянству качества изделий за счет различия химического и минерального состава исходного сырья (например, при избытке мелких классов отходов в сырье). Кроме того, непостоянство гранулометрического состава исходного сырья и наличие в отходах класса менее 13 мм приводит к повышенному содержанию горючих веществ в сырце, что требует при обжиге сырца обязательной изотермической выдержки для выжигания углерода в течение 2-8 ч и более, снижает производительность процесса и приводит к повышенному расходу топлива. Причем необходимо проведение специальных мероприятий (например, газификация отходов паровоздушной смесьн>) для выжигания избыточного углерода в случае колебания состава отходов и, следовательно, при этом снижается производительность процес са.

Наиболее близким к и з обретению является способ изготовления стена- 40 вых изделий из отходов углеобогащения путем грохочения, измельчения до размера частиц 0 05-0,5 мм, формо вания и обжига при 1020-1060 С с изо-термической выдержкой в течение 45 б ч i21. отходах, что повышает их общую влажность и требует дополнительной операции по сушке отходов перед их дроблением.

Цель изобретения — сокращение времени обжига эа счет исключения или уменьшения изотермической выдержки и одновременного повышения прочности изделйй.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу изготовления стеновых изделий иэ отходов углеобогащения, путем грохочения, измельчения до размера частиц 0,050,5 мм, формования и обжига перед измельчением выделяют классы крупности 13-25, 25-50, 50-80 мм и смешивают их в соотношении 1-4

1-3 : 1-3.

Выделение классов крупности

13-25, 25-50, 50-80 мм обусловлено тем, что различные классы крупности отходов характеризуются различным содержанием в них горючих веществ.

Установлено, что, например, для отходов одной из фабрик Кузнецкого бассейна величина потерь массы при прокаливании (п.п.п.,Ъ), характеризующая содержание горючих веществ, в отходах разной крупности изменяется следующим образом: 0,5-3 мм—

36,5; 3-13 мм — 26,0, 13-25 мм

16,5, 25-50 мм — 13 0 50-80 мм

10,5, 80-100 мм — 8,2. Величина п.п,rr. для рядовых отходов колеблется в пределах 17-30%. В соответствии с экспериментальными данными оптимальные показатели качества изделий и процесса их производства обеспечиваится при величине п,п.п., равной 12,4-15%, т.е, оптимальным является использование именно классов отходов 13-25, 25-50 и 50-80 мм. Кроме того, мелкие классы отходов (0,5-13 мм) характеризуются повышенной влажностьи и требуют сушки перед дроблением.

Доэирование классов крупности

13-25, 25-50 и 50-80 мм в соотношении 1-4 : 1-3 : 1-3 обусловлено тем, что при более высоком по сравнению с рекомендуемым содержании класса 13-25 мм (или наличии класса

0,5-13 мм), а также при уменьшении содержания классов 25-50 и 50-80 в шихту попадает избыточное количество горючих компонентов, что приводит к уменьшении прочности готовых изделий и увеличении времени обжига, т.е. снижении производительности. При более высоком по сравнению с рекомендуемым содержании классов 25-50 и 50-80 мм (или наличии класса 80-100 мм) повышается расход технологического топлива в процессе.

1071600

Предлагаемый способ позволяет добиться стабилизации и оптимизации состава шихты путем использования для дробления постоянного количества отходов углеобогащения определенных классов крупности, что в свою очередь ведет к повышению качества целевого продукта и увеличению производительности процесса.

Способ получения стеновых керамических изделий осуществляют сле- 10 дующим образом.

Отходы обогащения углей текущей выдачи обогатительной фабрики (класс 0,5-100 мм ) подвергают грохочению с разделением на классы 0,5-13, 5

13-25, 25-50, 50-80, 80-100 мм.

Класс 0,5-13 мм (выход класса около

40Ъ, п.п.п. более 30% влажность около 20Ъ), а также класс 80-100 мм (выход класса около 2Ъ, п.п.п. менее

9Ъ, влажность около 4Ъ) направляют на другие объекты использования отходов, например соответственно, в качестве топливосодержащей добавки при производстве кирпича и сырья для производства керамзита. Классы

13-25, 25-50 и 50-80 мм дозируют в необходимых соотношениях в зависимости от свойств и химического состава отходов каждого класса в интервале 1-4 : 1-3 : 1-3 соответственно.

Отдозированные отходы направляют на дробление до крупности 0,05-0,5 мм, и полученный материал подвергают дальнейшей переработке по одному из известных способов получения стеновых керамических изделий, а именно: формованию методом полусухого прессования или пластического формования, сушке сырца и обжигу в туннельных, кольцевых или иных типах 40 печей при максимальной температуре

900-1150 С, I

Пример 1. Отходы обогащения углей текущей выдачи обогатительной фабрики (ЦОФ) "Абашевская" общим 45 весом 1200 кг подвергают грохочению с выделением классов 13-25, 25-50 и 50-80 мм. Из полученных материалов готовят шихту, содержащую, мас.Ъ: класс 13-25 мм — 14,2," класс 25-. . 50

50 мм — 42,9;. класс 50-80 мм — 42,9.

Соотношение классов по массе 1:3:3.

Полученную шихту измельчают до крупности частиц 0,05-0 5 мм, из .полученной массы на прессе СМ-1085 фор- 55 муют кирпич с 17 сквозными пустотами. Изделия без предварительной сушки обжигают в горне при максимальной температуре 980 С в течение

Зб ч. В связи с тем, что в шихте 60 содержание углерода не превышает

6Ъ, изотермическую выдержку в области температур 850-900 С не производят. Обожженный кирпич имеет кремовый цвет беэ налетов и выцветов. 65

Средняя прочность кирпича при сжатии

288 кг/см, при изгибе — 40,6 кг/см

Водологлощение 10,2Ъ, мороэостойкость более 50 циклов.

Пример 2, Переработку углеотходов осуществляют аналогично примеру 1, с тем отличием, что соотношение классов 13-25, 25-50 и 5080 мм по массе 2:1,8:1,2 соответственно, а обжиг в горне осуществляют в течение 37 ч с изотермической выдержкой при 850-900 С в течение

1 ч. Обожженный кирпич имеет кремовый цвет, без налетов и выцветов.

Средняя прочность кирпича при сжатии

270 кг/см, при изгибе 37 кг/см

Водопоглощение 10,8Ъ, морозостойкость 50 циклов.

Пример 3. Переработку углеотходов осуществляют как в примере 1, с тем отличием, что классы крупности

13-25, 25-50 и 50-80 мм берут в соотношении 4:1:1, а сырец обжигают в горне в течение 38 ч с изотермической выдержкой при 850-900 С в течение

2 ч ° Обожженный кирпич имеет кремовый цвет, беэ налетов и выцветов.

Средняя прочность кирпича при сжатии

262 кг/см, при изгибе,36 кг/см .

Водопоглощение 11,2Ъ, мороэостойкость более 50 циклов.

Пример 4. Отходы обогащения углей обогатительной фабрики ш."Восход" подвергают грохочению с выделением классов 13-25, 25-50 и 5080 мм. Содержание углерода составляет в них соответственно 14,8Ъ, 10,8Ъ, 2,9Ъ. Из полученных материалов готовят шихту, содержащую,мас.Ъ: класс 13-25 мм - 20, класс 25-50 мм20, класс 50-80 мм — 60. Соотношение классов по массе 1:1:3. Полученную шихту измельчают до крупности 0,050,5 мм, формуют кирпич, изделия обжигают беэ изотермической выдержки при максимальной температуре 1000 С в течение 36 ч. Средняя прочность кирпича при сжатии 276 кг/см, при изгибе 34 кг/см . Водопоглощение

8, 5 Ъ, мороз остойкость 5 0 циклов °

Пример 5. Отходы обогащения углей фабрики "Должанская-.К)жная" подвергают грохочению с выделением классов 13-25, 25-50 и 50-80 мм.

Содержание углерода в них 8,6, 6,2 и 4,4Ъ соответственно. Из полученных материалов готовят шихту, содержащую, мас.Ъ: класс 13-25 мм — 33,4„ класс 25-50 мм — 33,3, класс 5080 мм — 33,3. Соотношение классов по массе 1:1:1. Изделия готовят как указано в примере 1 ° Средняя прочность кирпича при сжатии 228 кг/см>, при изгибе 45,1 кг/см . Водопоглощение 8,1Ъ мороэостойкость более

50 циклов.

Пример 6 (по прототипу).

Отходы углеобогащения ЦО "Абашевс1071600

Предлагаемый способ

Прототип

Отходы фабрики

Продолжительность изотермической выдержки, ч

Прочность, кг/см Продолжительность изотермической выдержки, ч рочность, г/см а сжа- на изие гиб на сжа- на изтие гиб

259 31,6

40,6

288 любашевская

Должанская

Северная

45,1

211

44 5

228

254

39,9

241,8 38,8

189 28,0

Карагандинская

221

33,3

Составитель Л. Гостева

Редактор M. Дылын Техред М. Гергель Корректор С. Иекмар

Заказ 36/19 Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, узх. Проектная, 4 кая", содержащие, мас.Ъ: класс 0 5-

13 мм — 20; 13-25 мм — 55, 25-50 мм15; 50-80 мм - 8 и 80-100 мм — 2, со средним содержанием углерода около 11,5Ъ и п.п.п. около 19% подвергают переработке, аналогично описанной в примере 1. Сырец обжигают при максимальной температуре

1000 С. Изотермическая выдержка для выгорания избытка углерода 8 ч. Общая продолжительность обжига 4.6 ч.

Полученный кирпич имеет кремовый цвет, без налетов и выцветов. Средняя прочность при сжатии 240 кГ/см при изгибе 28,7 кг/см . Водопоглощение 12,3Ъ, морозостойкость 50 цик- 15 лов.

В таблице приведены сопоставительные результаты изготовления изделий по предлагаемому и известному способам при использовании 20 отходов углеобогащения различных обогатительных фабрик.

Как видно из таблицы, использование изобретения позволит обеспечить стабильность качества готовых изделий и повысить производительность процесса. При этом стабилизация состава отходов происходит вследствие того, что отходы разной крупности имеют различный состав и, дозируя их в определенных соотношениях к массе, можно Добиться постоянного и оптимального состава шихты для производства стеновых керамических изделий.

Приведенные экспериментальные данные показывают, что согласно предложенному способу получают стеновые керамические изделия, превосходящие иэделия, изготовленные в соответствии с прототипом(пример 6), по прочности. Процесс обжига сокращают на 5-10 ч, что существенно увеличивает производительность процесса.

Издилия, полученные согласно предложенному способу, по своим качествам отвечают требованиям, предъявляемым в настоящее время к керамическим стеновым иэделиям, Экономический эффект в соответствии с утвержденными техно-рабочими проектами строительства предпрйятий по производству из отходов углеобогащения 20 млн, шт условного кирпича в год составит около 525,9 тыс. руб. в год.