ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ОБЖИГА И ДООБОГАЩЕНИЯ ВЕРМИКУЛИТА

Полезная модель относится к области строительных материалов, а именно, к технологическому оборудованию для получения вспученного вермикулита, применяющегося в качестве засыпного утеплителя и пористого заполнителя для легких бетонов и растворов в строительстве.
Известна печь для обжига вермикулита (варианты), (RU №85993, МПК F27B 15/00, опубликовано 20.08.2009), которая может работать в составе технологических комплексов для обжига и дообогащения вермикулита.
Общим признаком с заявляемым технологическим комплексом является сама печь, предназначенная для обжига вермикулита.
Недостатком таких технологических комплексов, имеющих в своем составе печь по патенту №85993, является не возможность выделения вспученного вермикулита из массива вермикулито-песочной смеси, получаемой при обжиге вермикулита с высоким содержанием инертного материала (в основном песка) и отходов обогащения вермикулитовых руд.
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, размещенным под многосекционным бункером и подающим отсортированный вермикулитовый концентрат в печь.
Общими признаками заявляемой полезной модели с аналогом является печь для обжига вермикулита и бункер с валковым питателем.
Указанный технологический комплекс обладает следующим недостатком. При фракционировании вермикулитового концентрата происходит разделение на фракции не только вермикулита, но и присутствующего в его массиве инертного материала (песка), а выделения вспученного вермикулита из массива вермикулито-песочной смеси не происходит.
В качестве прототипа, принят технологический комплекс для обжига вермикулитовых концентратов (RU №97818, МПК F27B 15/00, B07B 4/00, опубликовано 20.09.2010).
Общими признаками заявляемого технологического комплекса с прототипом являются печь обжига с направляющим патрубком, установленным в ее донной части, питатель-дозатор, приемный бункер и раструб, соединенный с трубой, установленные внутри приемного бункера.
Недостатком указанного технологического комплекса является то, что процесс выделения вспученного вермикулита состоит из двух стадий и осуществляется в двух агрегатах: сначала в приемном бункере, а затем в пневморазделительной насадке. Первая стадия выделения вермикулита из общего потока вермикулито-песочной смеси происходит в приемном бункере за счет того, что частицы песка, обладающие значительно большей массой и скоростью, устремляется вертикально вниз в раструб с трубой, оттесняя легкий вермикулит к периферийным зонам приемного бункера. Вместе с песком значительная часть вспученного вермикулита попадает в раструб с трубой, а затем по трубе в пневморазделительную насадку, где легкие частицы вспученного вермикулита засасываются воздухом и по трубопроводам уносятся в бункер-осадитель, а частицы песка, обладающие значительно большим весом, воздухом не захватываются и выходят через пневморазделительную насадку наружу. Этот процесс является второй стадией выделения вспученного вермикулита из общего массива вермикулито-песочной смеси.
Опыт промышленной эксплуатации технологического комплекса с пневморазделительной насадкой, показал, что при переработке отходов обогащения вермикулитовых руд с высоким содержанием инертного материала (в основном - песка) до 52% и более, пневморазделительная насадка не обеспечивает полного выделения вспученного вермикулита из общего массива вермикулито-песочной смеси; при этом значительная часть вспученного вермикулита выходит вместе с песком. Такое разделение компонентов после обжига является не качественным и не отвечает требованию ресурсосбережения при переработке отходов обогащения вермикулитовых руд.
Заявляемая полезная модель направлена на создание технологического комплекса для обжига и дообогащения вермикулита с возможностью полного выделения вермикулита из общего массива вермикулито-песочной смеси.
Технический результат полезной модели заключается в повышении качества вспученного вермикулита при его полном выделении из массива вермикулито-песочной смеси, получаемой при обжиге концентратов с высоким содержанием инертного материала (песка) и отходов обогащения вермикулитовых руд.
Указанный технический результат достигается тем, что технологический комплекс для обжига и дообогащения вермикулита, содержащий печь обжига с направляющим патрубком, установленным в ее донной части, питатель-дозатор, приемный бункер, раструб и трубу, установленные под направляющим патрубком печи и расположенные внутри приемного бункера, согласно полезной модели дополнительно содержит вертикальную трубку, установленную внутри раструба, трубы и направляющего патрубка печи обжига соосно с ними, перфорированную отверстиями на участке между нижней частью направляющего патрубка печи обжига и верхней частью раструба, при этом трубка выведена через нижнюю часть трубы, жестко закреплена в ней и сообщена с вентилятором, а ее верхняя часть заглушена во избежание попадания в нее частиц вермикулита.
3
3
Поток вспученного вермикулита и содержащегося в нем инертного материала (песка), выходя из печи через направляющий патрубок движется по направлению к раструбу, но из-за разных плотностей песка (~1500 кг/м) и вспученного вермикулита (~100 кг/м), весь массив песка попадает в раструб, а большая часть вспученных зерен вермикулита, вытесняемая песком, оседает в периферийных зонах приемного бункера и выводится из него. Та часть вспученного вермикулита, которая не вытесняется в периферийные зоны бункера и вместе с песком движется в направлении раструба, выдувается воздухом, выходящим из перфорированной части трубки, нагнетаемым в нее вентилятором. Таким образом, в раструб поступает только инертный материал (песок), а весь вспученный вермикулит попадает в приемный бункер и выводится из него. Инертный материал (песок) выводится через раструб и соединенную с ним трубу за пределы приемного бункера.
Благодаря установке раструба под направляющим патрубком печи вспученный вермикулит отделяется от вермикулито-песочной смеси, а благодаря перфорированной трубке, установленной внутри раструба, трубы и направляющего патрубка печи обжига соосно с ними, а также благодаря воздуху, выходящему из нее, происходит окончательное и полное выделение оставшегося вспученного вермикулита из вермикулито-песочной смеси, поступающей в раструб.
Отличительными признаками заявляемой полезной модели от прототипа является наличие трубки, перфорированной отверстиями на участке между нижней частью направляющего патрубка печи и верхней частью раструба, установленной внутри раструба, трубы и направляющего патрубка соосно с ними, при этом трубка выведена через нижнюю часть трубы и сообщена с вентилятором, а ее верхняя часть заглушена.
Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели условию патентоспособности «новизна».
На фиг. показана схема технологического комплекса для обжига и дообогащения вермикулита.
Технологический комплекс для обжига и дообогащения вермикулита содержит печь обжига 1 с питателем-дозатором 2, направляющий патрубок 3, приемный бункер 4, раструб 5 и трубу 6, размещенные внутри приемного бункера 4, перфорированную трубку 7 с отверстиями 8, вентилятор 9, сообщенный с нижней частью перфорированной трубки 7 и вентилятор 10, сообщенный с верхней полостью приемного бункера 4. Отверстия 8 в перфорированной трубке выполнены на участке между нижней частью направляющего патрубка 3 и верхней частью раструба 5. Перфорированная трубка 7 в верней части заглушена.
Технологический комплекс для обжига и дообогащения вермикулита работает следующим образом.
Исходное сырье (вермикулитовый концентрат или отходы обогащения вермикулитовых руд) вместе с содержащимся в нем инертным материалом, из питателя-дозатора 2 поступает в печь обжига 1, где подвергается обжигу. Вместе со вспученным вермикулитом из печи обжига 1 выходит инертный материал (песок). Вермикулито-песочная смесь за счет собственного веса направляется в приемный бункер 4 через направляющий патрубок 3 печи обжига 1. Поток частиц песка, обладающего значительно большей массой и скоростью, устремляется вертикально вниз, оттесняя легкие частицы вспученного вермикулита к периферийным зонам приемного бункера 4, и направляется в раструб 5. Вместе с песком значительная часть вспученного вермикулита так же движется по направлению к раструбу 5. Через отверстия 8 перфорированной трубки 7 выходит воздух, подаваемый вентилятором 9. Струи воздуха, выходящие из отверстий 8 выдувают зерна вспученного вермикулита на участке высотой h, между нижней частью направляющего патрубка 3 и верхней частью раструба 5. Легкие частицы вспученного вермикулита отбрасываются в периферийную часть приемного бункер 4, а частицы тяжелого песка продолжают падать отвесно, поступают в раструб 5, трубу 6 и выходят за пределы приемного бункера 4. Весь вспученный вермикулит выводится в нижней наклонной части приемного бункера 4.
Вентилятор 10, всасывающим патрубком сообщенный с верхней полостью приемного бункера 4, подобран так, что создаваемый им расход воздуха больше, чем расход воздуха, создаваемый вентилятором 9 и подаваемый через отверстия 8, поэтому в полости приемного бункера 4 создается небольшое разряжение, достаточное для того, что бы весь мелкодисперсный вермикулит (вермикулитовая пыль), неизбежно образующийся в процессе обжига, всасывется вентилятором 10 и отводится в систему аспирации, включающую бункер-осадитель и рукавный фильтр (на фиг. не показаны).
Так достигается технический результат полезной модели заключающийся в повышении качества вспученного вермикулита при его полном выделении из массива вермикулито-песочной смеси, получаемой при обжиге концентратов с высоким содержанием инертного материала (песка) и отходов обогащения вермикулитовых руд.