ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ВЕРМИКУЛИТА

Полезная модель относится к области строительных материалов, а именно, к технологическому оборудованию для производства вспученного вермикулита, применяемого в качестве теплоизоляционного материала в строительстве и пористого заполнителя для легких бетонов и растворов.
Известен технологический комплекс и печь для обжига вермикулита, (RU №47082, МПК F27B 15/00, опубликовано 10.08.2005), содержащий печь обжига и грохот для фракционирования вермикулитового концентрата, установленный на многосекционном бункере для отсортированного концентрата и бункер с валковым питателем, размещенный под многосекционным бункером, подающим пофракционно отсортированный концентрат в печь.
Общими признаками известного аналога с заявляемым комплексом являются: печь обжига, валковый питатель и грохот.
Недостатком аналога является то, что присутствующий в массиве вермикулитовых концентратов мелкодисперсный инертный материал (шлам в виде пылевидной глины, ила и т.п.), в том числе в прилипшем к частицам вермикулитового концентрата состоянии, остается в массивах разделенного на фракции концентрата и поступает на обжиг в печь. При этом, прошедший через печь шлам сохраняется в массиве вспученного вермикулита, ухудшая его качество, а именно - увеличивая его объемный вес.
Известен барабанный грохот (RU №2047398, МПК В07В 1/18, В07В 1/22, В07В 1/24, опубликовано 10.09.1995), содержащий кожух, ситовый барабан и ротор с лопастями.
Общими признаками аналога с заявляемым барабанным грохотом является кожух (корпус), ситовый барабан и лопасти.
Недостатком аналога является то, что присутствующий в массиве вермикулитовых концентратов в свободном состоянии и на его частицах в прилипшем состоянии мелкодисперсный инертный материал (шлам), остается в массивах разделенного на фракции концентрата и поступает на обжиг в печь. При этом, прошедший через печь шлам сохраняется в массиве вспученного вермикулита, ухудшая его качество, а именно - увеличивая его объемный вес.
Общим недостатком рассмотренных аналогов является невозможность выделения и удаления из массива подвергаемого фракционированию вермикулитового концентрата мелкодисперсного инертного материала (шлама), который вместе с частицами вермикулита, разделенного на фракции подается в печь на обжиг и остается в массиве вспученного вермикулита, ухудшая его качество за счет увеличения его объемного веса.
В качестве прототипа принят технологический комплекс и барабанный грохот (RU РФ №98235, МПК F27B 9/06, опубликовано 10.10.2010), который содержит барабанный грохот, состоящий из корпуса, перфорированного барабана с валом, магнитного барабана, лотка и цилиндрической щетки с ременной передачей, а также печь, валковый питатель с бункером, элеватор с бункером для очищенного и фракционированного концентрата, мобильные контейнеры для фракций фракционируемого концентрата и бункер вспученного вермикулита.
Общими признаками с заявляемой полезной моделью являются: барабанный грохот, состоящий из корпуса, барабана с валом, магнитного барабана, лотка и цилиндрической щетки с ременной передачей, печь, валковый питатель с бункером, элеватор с бункером для очищенного и фракционированного концентрата, мобильные контейнеры для фракций фракционируемого концентрата и бункер вспученного вермикулита.
В процессе производственной эксплуатации таких технологических комплексов установлено, что при переработке одной вагонной партии (50…55 т.), например, «Татарского» концентрата, около 3 т. глинистого мелкодисперсного инертного материала (шлама) поступает на обжиг в печь вместе с вермикулитом и остается в его массиве после вспучивания.
Недостатком прототипа является невозможность выделения и выведения из подаваемого в переработку вермикулитового концентрата мелкодисперсного инертного материала (шлама) в процессе его разделения на фракции (грохочении).
Задача заявляемой полезной модели связана с расширением арсенала технических средств, направленных на достижение технического результата.
Технический результат полезной модели заключается в получении высококачественного вспученного вермикулита с минимальным объемным весом за счет предварительного выделения и выведения мелкодисперсного инертного материала (шлама) из подаваемого на переработку в технологический комплекс вермикулитового концентрата.
Указанный технический результат достигается тем, что технологический комплекс для переработки вермикулита, содержащий печь обжига, валковый питатель, элеватор, барабанный грохот с валом и магнитным барабаном, установленным на валу грохота, сопряженным с соосно установленной к нему и возможностью вращения цилиндрической щеткой, лоток подачи концентрата, установленный с зазором относительно магнитного барабана, при этом барабанный грохот выполнен многосекционным, магнитный барабан и лоток подачи концентрата размещены в первой секции, стенки которой выполнены сплошными и снабжены радиально установленными внутри лопастями, а стенки остальных секций выполнены из проволочных сеток, причем размер ячеек проволочной сетки второй секции соответствует размерам частиц выделяемого и выводимого мелкодисперсного инертного материала (шлама), а в каждой последующей секции размер ячеек сетки превышает размер ячеек сетки предшествующей секции, чем достигается получение фракций вермикулитового концентрата с заданными размерами частиц.
Таким образом, вермикулитовый концентрат, подаваемый тонким слоем магнитным барабаном во внутреннее пространство первой секции барабанного грохота, подвергается магнитной сепарации (очистке) за счет примагничивания ферромагнитных компонентов и последующим их выведением цилиндрической щеткой наружу. Затем в первой секции частицы концентрата отбиваются от прилипших частиц мелкодисперсного шлама, за счет их подбрасывания радиальными лопастями и многочисленного соударениями друг с другом и стенками первой секции. Далее, во второй секции, размер ячеек проволочной сетки которой соответствует размерам частиц мелкодисперсного инертного материала (шлама), указанный мелкодисперсный материал, проходя через ячейки сетки, выводится наружу. В третьей и последующих секциях, размер ячеек сетки которых превышает размер ячеек сетки предшествующей секции, достигается разделение очищенного вермикулитового концентрата на фракции с заданными размерами частиц.
Радиальная установка лопастей в первой секции барабанного грохота со сплошными стенками обеспечивает при его вращении подбрасывание частиц вермикулита и отбивание их от прилипших частиц мелкодисперсного инертного материала (шлама) за счет многочисленных соударений друг с другом и стенками первой секции.
Выполнение второй секции барабанного грохота из сетки с размером ячеек, соответствующим размерам частиц мелкодисперсного шлама, проходящего через ячейки, обеспечивает выведение мелкодисперсного инертного материала (шлама) наружу и очистку вермикулитового концентрата от него.
Выполнение третьей и последующих секций из сеток с увеличивающимся размером ячеек в каждой последующей секции обеспечивает разделение очищенного вермикулитового концентрата на фракции с заданными размерами частиц.
На фиг.1 схематично показан барабанный грохот для переработки вермикулита.
На фиг.2 показано поперечное сечение А-А первой секции барабанного грохота фиг.1.
На фиг.3 показана схема технологического комплекса для переработки вермикулита.
Барабанный грохот содержит корпус 1 с размещенным внутри барабаном 2 (фиг.1). На валу 3 барабанного грохота установлен магнитный барабан 4, установленный по отношению к лотку подачи концентрата 5 с зазором. Цилиндрическая щетка 6 установлена соосно магнитному барабану 4 и сопряжена с ним, а с помощью ременной передачи 7 соединена с валом 3 барабанного грохота. В корпусе 1 барабанного грохота размещен лоток 8 для выведения ферромагнитных компонентов за пределы барабанного грохота. Первая секция 9 барабанного грохота выполнена из сплошных стенок 10 (фиг.2), например, из листового металла и содержит радиально установленные на стенках 10 лопасти 11. Стенки второй секции 12 (фиг.1) выполнены из металлической сетки с размером ячейки, соответствующим размерам частиц мелкодисперсного инертного материала (шлама). Стенки последующих секций 13 и 14 также выполнены из металлической сетки, причем размер ячеек сетки в секции 13 меньше чем в секции 14. Размеры ячеек сеток в секциях 13 и 14 подобраны в соответствии с заданным распределением размеров частиц получаемых фракций. Например, в секции 13 размер ячеек равен 0,75 мм, в секции 14 размер ячеек - 1,25 мм. Под секцией 12 размещен лоток 15, под секциями 13 и 14 размещены лотки 16 и 17, а в торцевой части барабанного грохота выполнен наклонный лоток 18.
Для приведения во вращение барабанного грохота в торцевой части расположен мотор-редуктор 19, соединенный муфтой 20 с валом 3 барабанного грохота.
Технологический комплекс для переработки вермикулита содержит барабанный грохот, размещенный в корпусе 1, печь обжига 21, валковый питатель 22, элеватор 23 с бункером 24 для очищенного и фракционированного концентрата, мягкий контейнер 25 с исходным концентратом, мобильный контейнер 26 для накопления мелкодисперсного инертного материала (шлама), мобильные контейнеры 27 и 28 для накопления фракций очищенного и фракционированного концентрата и бункер 29 для вспученного вермикулита.
Технологический комплекс для переработки вермикулита работает следующим образом.
Исходный вермикулитовый концентрат из мягкого контейнера 25 (фиг.3), поступает через лоток 5 барабанного грохота на магнитный барабан 4 (фиг.1), который примагничивает ферромагнитные компоненты вермикулитового концентрата. Цилиндрическая щетка 6, получающая вращение через ременную передачу 7 от вала 3 барабанного грохота, сметает примагниченные к магнитному барабану 4 ферромагнитные компоненты в лоток 8 барабанного грохота, по которому он выводится наружу. Далее вермикулитовый концентрат поступает во внутреннее пространство первой секции 11 барабанного грохота, где в процессе вращения за счет подбрасывания радиально установленными лопастями. 9 частицы концентрата многократно соударяются со сплошными стенками первой секции 11 барабанного грохота и друг с другом и отбиваются от прилипших к ним частиц мелкодисперсного инертного материала (шлама).
Далее вермикулитовый концентрат поступает во вторую секцию 12 барабанного грохота, стенки которой выполнены из металлической сетки с размером ячейки 0,2-0,25 мм, соответствующим размерам частиц мелкодисперсного инертного материала (шлама), который проходит через указанные ячейки сетки и выводится наружу через лоток 15 в мобильный контейнер 26 (фиг.3).
Таким образом, происходит выделение и выведение из массива исходного вермикулитового концентрата мелкодисперсного инертного материала (шлама).
Далее очищенный вермикулитовый концентрат поступает в третью секцию 13 барабанного грохота (фиг.1) со стенками из металлической сетки, например с размером ячейки 0,75 мм. Все частицы концентрата с размерами от 0,25 до 0,75 мм проходят через указанные ячейки и через лоток 16 поступают в мобильный контейнер 27 (фиг.3), где накапливаются.
Затем очищенный вермикулитовый концентрат поступает в четвертую секцию 14 барабанного грохота со стенками из металлической сетки, например с размером ячейки 1,25 мм. Все частицы концентрата с размерами от 0,75 до 1,25 мм проходят через указанные ячейки и через лоток 17 поступают в мобильный контейнер 28 (фиг.3), где так же накапливаются.
Частицы с размерами более 1,25 мм выходят из барабанного грохота через наклонный лоток 18 и поступают в бункер 24 элеватора 23, который подает их в валковый питатель 22, а валковый питатель 22 подает их в печь обжига 21. Вспученный в печи обжига 21 вермикулит поступает в бункер вспученного вермикулита 29 (фиг.3).
Таким образом, ферромагнитные компоненты и мелкодисперсный инертный материал (шлам) выводятся из массива исходного вермикулитового концентрата, чем достигается технический результат полезной модели - получение высококачественного вспученного вермикулита с минимальным объемным весом.