Способ приготовления шихты для производства минерального волокна

Авторы патента:

C03B1/02 - Изготовление, формование и последующая обработка

Владельцы патента RU 2407708:

Фоменко Владимир Иванович (RU)
Фоменко Игорь Владимирович (RU)

Изобретение относится к производству минеральных волокон. Технический результат изобретения заключается в расширении сырьевой базы, снижении материалоемкости шихты и трудоемкости ее приготовления, а также в повышении прочности получаемых брикетов. Отходы минераловатного производства измельчают до получения частиц крупностью 8-50 мкм. Необработанные отходы смешивают с измельченной фракцией в количестве 20-50%. В полученную смесь компонентов добавляют связующее в количестве 5-10 мас.ч. на 100 мас. ч. перемешивают и подвергают тепловой обработке. 1 ил. 1 табл.

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Известен способ приготовления шихты для расплава в вагранке с целью получения минерального волокна (М.Ф.Сухарев. Производство теплоизоляционных материалов и изделий. М.: Высшая школа, 1973, с.42). По этому способу расплав получают из шихты, компоненты, которой подвергаются предварительной сортировке на фракции. Куски сырья и кокса фракции 40-100 мм подаются в вагранку для получения расплава и дальнейшей переработки в волокно. Фракция сырья и кокса менее 40 мм в производстве не используется и идет в отходы. При переработке расплава в волокно (ваграночный процесс) образуются отходы корольки, волокна ваты и неволокнистые включения. Корольки - стекловидные частицы размером 1-7 мм, образуются в момент волокнообразования на центрифуге - охлажденные капельки расплава. Отходы ваграночного процесса в производстве не используются.

Недостатком этого способа является образование отходов сырья и кокса фракции менее 40 мм, а также невозможность использовать отходы ваграночного процесса -волокна ваты, корольки и неволокнистые включения, которые не используются без их дополнительной переработки для повторного расплава и получения из него минераловатного волокна.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению (прототипом) является патент RU 2234473 C1, Кл. C03C 6/10, опубл. 20.08.2004. Шихта для производства минеральной ваты. Состав шихты, мас.%: отходы минераловатного производства с размером частиц менее 7 мм 75-86; угольная пыль - отход коксохимического производства с размером частиц 0,071 мм 10-19; жидкое стекло 4-6; ЛСТ или ПВС 0,5-1,0 мас.% от массы отхода минераловатного производства. Процесс приготовления состава шихты включает этапы: дозирование, предварительную подготовку компонентов шихты, смешение и формование шихты в брикеты.

Недостатками этого способа являются:

- использование отходов ваграночного процесса натуральных размеров без дополнительной переработки;

- неиспользование отходов ваграночного процесса, превышающих размер более 7 мм;

- неиспользование отходов основной шихты - отсев фракции менее 40 мм;

- использование отходов других производств, стоимость которых значительно превышает стоимость основных компонентов исходной шихты;

- сложность предварительной подготовки компонентов шихты;

- низкая механическая прочность получаемых брикетов.

Целью изобретения является расширение сырьевой базы, снижение материалоемкости шихты и трудоемкости ее приготовления, повышение прочности получаемых брикетов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе приготовления шихты для производства минерального волокна, включающем дозирование отходов, согласно рецепту предварительную подготовку компонентов шихты, смешение отходов минераловатного производства со связующим и другими веществами, формование шихты в брикеты, согласно изобретению отходы минераловатного производства измельчают до получения частиц крупностью 8-50 мкм, смешивают с необработанными отходами и со связующим в соотношении на 100 мас.ч. измельченных и необработанных отходов 5-10 мас.ч. связующего в жидком состоянии, например жидкого стекла, увлажненную смесь перемешивают, после формования проводят тепловую обработку при температуре 120-200°С.

С целью снижения трудоемкости при подготовке шихты необработанные отходы смешивают с измельченной фракцией в количестве 20-50%. Указанное соотношение необработанных и измельченных отходов объясняется тем, что измельченная фракция способствует получению более плотных брикетов за счет заполнения межзерновых пустот, обеспечивая тем самым повышение их прочности. Наличие измельченной фракции увеличивает площадь контакта между зернами, при этом увеличивается интенсивность протекания химических твердофазовых реакций между тонкомолотой фракцией и жидким стеклом, тем самым снижается температура плавления шихты, повышается производительность вагранки.

С целью повышения термической прочности брикетов производят повторный нагрев до 600-700°С.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом, где схематично показан процесс приготовления шихты для производства минерального волокна.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример 1 выполнения способа.

Отходы переработки расплава в минеральное волокно - вата, корольки, неволокнистые включения и волокна ваты - отводятся скребковый транспортером 1 от центрифуги или со склада отходов (не показаны) в накопительный бункер 2. Из накопительного бункера отходы подаются питателем 3 в объемный дозатор необработанных отходов 5 и в вибрационную дробилку 4 и в дозатор измельченных отходов 5. В зависимости от принятого технологического процесса материалы дозируются объемными дозаторами 5 и подаются в смеситель 6, также в смеситель подается связующее из дозатора 5. Полученная смесь формуется в форме 7, уплотняется на вибростенде 8. Формы с уплотненной смесью устанавливаются в камеру 9 для проведения тепловой обработки. Формы с затвердевшими брикетами распалубливаются на посту 10. Брикеты складируются в контейнер 11и подаются в вагранку (не показано) для получения расплава и минерального волокна или на склад 12.

Пример 2 выполнения способа (не показан).

Процесс использования отходов сырья и ваграночного процесса, при котором подготовленные к использованию компоненты шихты, высушенные и измельченные, при необходимости, подаются в накопительные бункера. Из накопительных бункеров, каждая фракция отходов, в том числе и отходы в виде ваты, выдаются дозаторами на общий транспортер, который подает смесь в бункер с устройством для предварительного перемешивания отходов, полученная смесь компонентов шихты подается транспортером в объемный дозатор и далее в смеситель, в который также подается связующее.

Готовая смесь подается в вибропресс. Отформованные брикеты выпрессовываются из вибропресса на поддоны. Поддоны с отформованными брикетами подаются в камеру для тепловой обработки. После тепловой обработки брикеты складируются в контейнер и подаются в вагранку для получения расплава и минерального волокна или на склад сырья.

Шихта, полученная по этому способу, обладает рядом положительных свойств. Имея однородный фракционный состав 100% отходов собственного производства, прошедших стадию нагрева - плавления, способствует ритмичной работе вагранки, повышается ее производительность. Шихта, полученная из расплавленного однородного материала, имеет пониженную температуру плавления относительно основного состава, не требует дополнительных затрат энергии для ее гомогенизации, содержит измельченную фракцию, имеет плотную упаковку и необходимую прочность. При этом способе полностью утилизируются все отходы минераловатного производства, в том числе отходы сырьевых материалов фракции менее 40 мм, без применения дополнительных сырьевых материалов других производств.

Примеры реализации способа и составы шихты представлены в таблице.

Содержание компонентов шихты, масс.%, и показатели качества	Обозначение состава шихты
Содержание компонентов шихты, масс.%, и показатели качества	предлагаемый способ	прототип
1	2	3
Отходы минераловатного производства
корольки и неволокнистые включения (без измельчения), фр. 1-5 мм	-	66,5	47,5	75

корольки, неволокнистые	90	28,5	47,5	-
включения, минеральная вата
(после измельчения), фр. 8-50 мкм
угольная пыль	-	-	-	19
жидкое стекло	-	-	5	-
ССБ	10	5	-	-
Влажность смеси, %	8-15	8-15	-	6
Способ формования	прессование	прессование	прессование	прессование
Прочность брикетов после
тепловой обработки, кг/см²
При 120°С				4,2
При 200°С	128	108,4	90,5
При 700°С	-	31,6	127,2	-

Полученные брикеты шихты имеют однородную структуру, состоят на 100% из отходов собственного производства, не требуют затраты энергии на гомогенизацию, имеют оптимальный фракционный состав шихты, необходимый для расплава в вагранке, имеют достаточную термическую прочность, что повышает производительность вагранки, позволяют снизить выбросы пыли при расплаве шихты.

При этом отпадает необходимость применять дополнительные сырьевые материалы, снижаются трудозатраты по их переработке.

Предлагаемый способ обеспечивает создание условий для безотходного минераловатного производства.

Способ приготовления шихты для производства минерального волокна, включающий смешивание отходов минераловатного производства со связующим веществом, их последующее формование и тепловую обработку, отличающийся тем, что отходы минераловатного производства измельчают до получения частиц крупностью 8-50 мкм, необработанные отходы смешивают с измельченной фракцией в количестве 20-50%, полученную смесь компонентов в соотношении на 100 мас.ч. берут 5-10 мас.ч. связующего, полученную смесь компонентов смешивают, после формования подвергают тепловой обработке.

Изобретение относится к технологии получения базальтовых материалов с заданными потребительскими свойствами. .

Способ получения минерального расплава // 2372300

Изобретение относится к производству минерального волокна и связано с рециркуляцией отходов минерального волокна (MB) в установке для производства MB, используемого в качестве тепло- и звукоизоляции в строительной индустрии.

Способ получения минеральных волокон // 2370461

Способ подготовки базальтового сырья // 2361825

Изобретение относится к технологии получения базальтовых материалов с заданными свойствами. .

Способ получения минерального расплава // 2358917

Раствор для очистки высококремнеземистого сырья // 2350560

Изобретение относится к очистке высококремнеземистого сырья и может быть использовано в промышленности для изготовления опорных труб, тиглей для выращивания монокристаллов кремния, нужд микроэлектроники и других высокотехнологических производств, использующих особо чистое кварцевое стекло.

Гранулятор стекломассы // 2340567

Изобретение относится к устройствам для переработки отходов стекольного производства и может быть использовано при получении гранулята из расплава материала, в частности, в стекольной промышленности при ремонте стекловаренных печей или при производстве стройматериалов.

Способ подготовки шихты для производства стекла // 2300504

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к способам подготовки стекольной шихты. .

Способ подготовки стекольной шихты // 2295503

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано для приготовления стекольной шихты, содержащей в своем составе поташ, в производстве электровакуумного и других видов стекол.

Способ получения синтетического сырьевого материала для производства стекла // 2291115

Изобретение относится к стекольной промышленности и, в частности, к способу получения синтетического сырьевого материала (ССМ) для производства стекла на основе силикатов щелочного и щелочноземельного металлов.

Способ подготовки стекольной шихты // 2464240

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано в производстве тарного, архитектурно-строительного и других типов стекол

Способ приготовления стекольной шихты // 2472720

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано в производстве тарного, строительного и других видов стекол

Способ подготовки шихты для изготовления стеклогранулята для пеностекла // 2491234

Изобретение относится к способам подготовки шихты для изготовления стеклогранулята для пеностекла

Способ приготовления стекольной шихты для варки теплопоглощающего стекла бронзового цвета // 2551540

Изобретение относится к способам приготовления шихты для варки теплопоглощающего стекла бронзового цвета. Технический результат изобретения заключается в сокращении улетучивания дорогостоящего селена при транспортировке шихты и варке стекла. Шихту получают путем дозирования и перемешивания основных стеклообразующих материалов, состоящих из 52-64% кварцевого песка, доломита, мела, кальцинированной соды, полевого шпата, сульфата натрия и добавок (натриевая селитра, хлорид натрия, селен, оксид кобальта и железосодержащий компонент). В качестве дополнительного железа и кремнеземсодержащего материала используют 0,5-7% диатомита влажностью 5-10% и содержанием железа 2-5%, а в качестве селеносодержащего компонента применяют 3,22-11,49%-ный водный раствор селенита натрия в количестве 0,04-0,5% от массы приготавливаемой порции шихты. Раствор селенита предварительно перемешивают с диатомитом и кварцевым песком, а затем подают остальные компоненты и производят общее перемешивание и увлажнение шихты. 3 пр., 1 ил.

Способ подготовки шихты и изготовления гранулята для производства пеностекла и пеностеклокерамики // 2556747

Изобретение относится к способу подготовки шихты и изготовления гранулята для производства пеностекла. Технический результат изобретения заключается в повышении однородности и химической активности шихты, расширении сырьевой базы, снижении энергозатрат процесса производства и сокращении времени подготовки шихты. Шихта последовательно подается в смеситель и смеситель-гранулятор, которые представляют собой установленные последовательно первую установку типа «Каскад» и вторую установку типа «Каскад». Каждая из установок «Каскад» содержит привод, шнек и корпус. В корпусе каждой установки типа «Каскад» имеются решетки с отверстиями, ножи, решетка с пазами и нож камнеотделителя. В первую установку типа «Каскад» из дозировочного бункера загружают кремнеземсодержащее сырье карьерной влажности 15-50% и диаметром кусков 80-90 мм. После первой установки типа «Каскад» полученную массу кремнеземсодержащего сырья промежуточного помола, с размером частиц 0,5-1 мм подают к бункеру второй установки типа «Каскад», представляющей собой смеситель-гранулятор. Одновременно во вторую установку типа «Каскад» из бункера также дозируется магнийсодержащее сырье с размером фракций 0,1-0,63 мм, в отношении 1:4 по массе к кремнеземсодержащему сырью. 3 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 табл.

Линия подготовки шихты и изготовления гранулята для производства пеностекла и пеностеклокерамики // 2556758

Изобретение относится к оборудованию подготовки шихты для изготовления гранулята для производства пеностекла. Технический результат изобретения заключается в повышении однородности и химической активности шихты, расширении сырьевой базы, снижении энергозатрат процесса производства и сокращении времени подготовки шихты. Линия подготовки шихты содержит дозировочные бункеры компонентов шихты, смеситель, ленточный транспортер и смеситель-гранулятор. Смеситель и смеситель-гранулятор представляют собой установленные последовательно первую установку типа «Каскад» и вторую установку типа «Каскад». Каждая из установок «Каскад» содержит привод, шнек и корпус. В корпусе каждой установки типа «Каскад» имеются решетки с отверстиями, ножи, решетка с пазами и нож камнеотделителя. В первую установку типа «Каскад» из дозировочного бункера загружают кремнеземсодержащее сырье карьерной влажности 15-50% и диаметром кусков 80-90 мм. После первой установки типа «Каскад» полученную массу кремнеземсодержащего сырья промежуточного помола, с размером частиц 0,5-1 мм подают к бункеру второй установки типа «Каскад», представляющую собой смеситель-гранулятор. Одновременно во вторую установку типа «Каскад» из бункера также дозируется магнийсодержащее сырье с размером фракций 0,1-0,63 мм, в отношении 1:4 по массе к кремнеземсодержащему сырью. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Способ приготовления стекольной шихты // 2559259

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к способам приготовления шихты для производства стекла. Сырьевые материалы подвергают совместному измельчению до достижения по крайней мере у 50% компонентов размера не более 10 мкм, полученную смесь компактируют, далее нагревают со скоростью от 5 до 20°С в минуту, не допуская вспенивания, до температуры 700-1300°С и выдерживают при максимальной температуре не более 3 часов. Измельчение проводят по мокрому или сухому способу. Мокрое измельчение осуществляют при влажности шихты от 40 до 80%. При измельчении по сухому способу шихту компактируют не позднее 1 часа после окончания процесса измельчения. Предлагаемый способ приготовления шихты позволяет получить гомогенную на микроуровне стекольную шихту, обладающую повышенной варочной способностью, а также сохранить достигнутый уровень однородности стекольной шихты, избежать ее расслоения, пыления и потерь шихты при хранении и транспортировке. 2 з.п. ф-лы, 4 пр.

Способ получения гранулята для производства пеностекла и пеностеклокерамики // 2563864

Изобретение относится к производству гранулята для изготовления пеностекла и пеностеклокерамики. Технический результат изобретения заключается в повышении однородности и химической активности шихты. Подготовку кремнеземсодержащего компонента осуществляют вылеживанием кремнеземсодержащего сырья в хранилищах при карьерной влажности 15-55%. Затем кремнеземсодержащий компонент дробят, измельчают в смесителе-грануляторе «Каскад» до размеров частиц 0,3-1,5 мм с последующим смешиванием со щелочным компонентом и водой. Полученную суспензию подвергают распылительной сушке в сушильно-грануляционной установке, гранулированию и последующей сепарации высушенных гранул с получением гранулята с влажностью не более 7 мас.%. 9 з.п.ф-лы.

Способ подготовки стекольной шихты // 2571793

Изобретение относится к способу подготовки стекольной шихты. Технический результат заключается в повышении смачивающей способности раствора и увеличении скорости протекания твердофазных реакций компонентов шихты, снижении давления брикетирования. Способ подготовки стекольной шихты включает перемешивание сырьевых компонентов, введение связующего - 40% раствора жидкого стекла в количестве 5,0 мас. % с добавлением суперпластификатора МБ-1 в количестве 0,5 мас. %. Брикетирование осуществляют при давлении прессования 5,0 МПа. 2 табл.

Уплотненное тело для применения в качестве минеральной загрузки в производстве минеральной ваты // 2594492

Изобретение относится к брикетам, используемым для производства искусственных стекловидных волокон. Технический результат изобретения заключается в уменьшении времени повышения прочности брикетов из отходов минеральной ваты, содержащих сахарный компонент и цементное связующее. Брикет содержит переработанные отходы минеральной ваты, контактирующие с неотвержденным связующим для MMVF на основе сахарного компонента и продукта реакции поликарбоновокислотного компонента и аминного компонента, цементное связующее. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 табл.