Способ производства легкого заполнителя Советский патент 1980 года по МПК C04B19/04 C04B31/02 

Изобретение относится к производ ству строительных материалов и может быть использовано при производстве легкого заполнителя бетонов. Известен способ производства минерального гранулированного заполнителя, включающий приготовление смеси гранулирование смеси в растворе электролита подсушивание и вспучивавне Ы . Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ производства легкого заполнителя, ; включаю№1й приготовление смеси из Ш1нерального наполнителя с жидким стеклом и химической добавкой, термическую обработку смеси при температуре 100-150 0, охлаждение, дробление на гранулы, рассев по фракциям и тепловую обработку гранул 2 . Однако при таком способе техноло гический процесс вспучивания гранул осуществляется при относительно высокой температуре (470-593°С), что требует использования специальных дорогостоящих обжиговых агрегатов (печей) с футеровкой внутри огнеу по -ным материалом, а также повышенного расхода тепловой и электрической энергии на осуществление технологии вспучивания ина приведение обжигового агрегата в действие. Цель изобретения - упрощение технологического процесса. Это достигается тем, что термическую обработку смеси осуществляют при смешивании компонентов, а охлаждение ведут до температуры 30-40°С. Кроме того, с целью возможности получения сферических полых гранул диаметром 0,14-0,15 мм с тонкой оболочкой , тепловую обработку осуществляют в сушильном барабане при 140160 0 в течение 2-3 мин; а, с целью возможности получения сферических заполненных стекловидной микропористой массой гранул диаметром 0,1415 мм, тепловую обработку осуществляют при 250-300°С в течение 510 мин. Пример . В качестве исходно го сырья принимают жидкое товарное стекло с удельным весом 1,45-1,50, минеральный тонкодисперсный наполни . тель с тонкостью измельчения, харак теризуемой остатком на сите 4900 отЬ, уЬм не более 10% (таким наполнителем может быть зола ГРЭС, отходы

камнепиления и т.д.); химическая дг бавка (упрочняквдая).например кремниФтористый натрий (тонкость измельчения характеризуется остатком на сите 4900 отв. более 10%).

Названные компоненты используют в следующих соотношениях, вес.%: Жидкое стекло 40-60 Минеральный наполнитель (зола ГРЭС) 35-50 Химическая добавка (кремнефтористый натрий)5-10

В паровую или электрическую мешалку , в которой постоянно поддерживают температуру в пределах 100150- С, высыпают минеральный наполнитель, затем выливают жидкое стекло и химическую добавку. Компоненты тщательно перемешивают до получения гомогенной смеси, при этом происходит прогрев всей смеси до 100-150с

По завершении гомогенизации и нагревания смеси до температуры 10015 оС уменьшается влажность смеси на 18-20% за счет выпаривания, и смесь приобретает свойство пластичности . Полученную смесь выгружают из мешалки и охлаждают до 30-4б С, при этом смесь приобретает свойство хрупкости. Охлажденную хрупкую смес пропускают через дробильное устройство, например вальцевую дробилку, в,которой одновременно происходят два процесса: раскатывание, т.е. калибрование массы по толщине и самоизмельчение раскатанной массы з счет проявления сил внутреннего напряжения уплотняемой в процессе валцевания охлажденной рабочей массы с Одновременным получением мелких, неопределенной формы плоских гранул

Полученную смесь в виде плоских гранул подвергают рассеву на ситах например в цилиндрическом грохоте или вибрационном сите, на фракции: 0,15, 0,315; 0,64; 1,25; 2,5; 10; 15 мм. - /

Фракции крупнее 15 мм вновь постпают на дополнительное дробление. Затем каждую из названных фракций поочередно в одном сушильном ба рабане или одновременно в параллельных сушильных б араб анс1Х подвергают нагреву для осуществления вспучивания гранул и придания им сферической фор№1, фй1ксац;ии определённого размера а также их упрочнения. При этом для каждой фракции устанавливают дифференциальный технологический режим предусматривающий температуру среды в сушильном барабане, при которой осущёствляе тся вспучивание и упрочнение, и время пребывания гранул в тепловом агрегате.

Для получения сферических полых гранул диаметром 0,14-15 мм с тонко оболочкой гранулй подвергают тепловой обработке в сушильном барабане при 140-160°С в течение 2-3 мин.

Быстро нагреваясь и размягчаясь, гранулы приобретают строго сферическую форму за счет образования в первом этапе нагрева газонепроницаемой поверхностной оболочки и одновременного воздействия газов-паров оказавшихся внутри гранул, которые придают гранулам строго сферическую форму. ,.

Для получения сферических заполненных стекловидной микропористой массой гранул диаметром 0,14-15 мм каждую из фракций в сушильном барабане подвергают резкой сушке - вспучиванию при повышенной температуре - 250-ЗОООс в течение 5-10 мин, в результате чего гранулы будут недовспучены, при этом они приобретут высокую механическую прочность благодаря внутреннему заполнению микропористой стекломассой.

Готовый легкий заполнитель из барабана пофракционно поступает на склад готовой продукции.

Возможность получения легкого заполнителя заданного гранулометрического состава сферической формы гранул с высокой механической прочностью 55-75 кгс/см и низкой температурой вспучивания отличает этот способ от всех известных способов получения легких минеральных заполнителей и обладает бесспорньом преимуществом. Вспучивание гранулята не нуждается в громоздких термических установках, требующих большого количества тепла и мощной теплоизоляции. Это позволяет организовать производство заполнителя без существенных капиталовложений на свободных площадях действующих предприятий.

Формула изобретения

1.Способ производства легкого заполнителя, включающий смешивание минерального наполнителя с жидким стеклом и химической добавкой, термическую обработку смеси при температуре 100-150°С, охлаждение, дробление на гранулы, рассев по фракциям и тепловую обработку гранул, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологического Процесса, термическую обработку смеси осуществляют при смешиваиии компонентов, а охлс1ждение ведут до 30-4b°C.

2.Способ по П.1, отличающ и и с я тем , что, с целью возможности получения сферических полых гранул диаметром 0,14-15 мм с тонкой оболочкой, тепловую обработку осуществляют в сушильном барабане при температуре i40-160c в течение 2-3

3.Способ по П.1; отличающий .с я тем, что, с целью возмо ности получения сферических заполненных стекловидной микропористой массой гранул диаметром 0,14-15 мм, тепловую обработку осуществляют при 250-300°С в течение 5-10 мин. Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе ный ра улированнЕГмате риГл -сйi статья pr.c.,,., ,л клопор.- Строительные матеонал 1976 9 с 23-25 материалы , г . . 2. Патент Великобритании 1367166, кл. С 04 в 19/04, 1974.