ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ВЕРМИКУЛИТО-ПЕСОЧНЫХ КОНГЛОМЕРАТОВ

Полезная модель относится к области строительных материалов, к технологическому оборудованию для получения вспученного вермикулита, применяющегося в качестве утеплителя и пористого заполнителя для легких бетонов в строительстве, а именно, для получения вспученного вермикулита из отходов обогатительного производства - вермикулито-песочных конгломератов с содержанием вермикулита в пределах 27-52%.
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.
Известен технологический комплекс для обжига и дообогащения вермикулита (RU №97818, МПК F27B 15/00, B07B 4/00, опубликовано 20.09.2010), содержащий печь обжига с направляющим патрубком, питатель-дозатор, приемный бункер и бункер-осадитель, раструб, установленный под направляющим патрубком печи внутри приемного бункера, соединенный с трубой и пневморазделительную насадку. На конце трубы, выходящем за стенку приемного бункера установлена пневморазделительная насадка, соединенная с трубопроводами, ведущими в бункер-осадитель, снабженный вытяжным вентилятором.
Общими признаками заявляемого технологического комплекса с аналогом 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 выделение вспученного вермикулита осуществляется в двух агрегатах: в приемном бункере и в пневморазделительной насадке. Выделение вермикулита из вермикулито-песочного конгломерата происходит в приемном бункере за счет того, что частицы песка, обладающие большей массой и скоростью, устремляется в раструб, оттесняя легкий вермикулит к периферии приемного бункера. Вместе с песком часть вспученного вермикулита попадает в раструб, а затем по трубе в пневморазделительную насадку, где легкие частицы вспученного вермикулита уносятся в бункер-осадитель, а тяжелые частицы песка выходят наружу.
При переработке отходов обогащения вермикулитовых руд - вермикулито-песочных конгломератов с высоким содержанием вермикулита ~27-52%, пневморазделительная насадка не обеспечивает полного выделения вспученного вермикулита, так как его значительная часть выходит вместе с песком. Такое разделение компонентов после обжига является не качественным и не отвечает требованию ресурсосбережения при переработке отходов обогащения вермикулитовых руд - вермикулито-песочных конгломератов.
В качестве прототипа, принят технологический комплекс для обжига и дообогащения вермикулита (RU №120203, МПК F27B 15/00, опубликовано 10.09.2012), содержащий печь обжига с направляющим патрубком, установленным в ее донной части, питатель-дозатор, приемный бункер, раструб и трубу, установленные под направляющим патрубком печи обжига и расположенные внутри приемного бункера, 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, причем трубка выведена через нижнюю часть трубы, жестко закреплена в ней и сообщена с вентилятором, а ее верхняя часть заглушена.
Общими признаками заявляемого технологического комплекса с прототипом являются печь обжига с направляющим патрубком, установленным в ее донной части, питатель-дозатор, приемный бункер, раструб и труба, установленные под направляющим патрубком печи обжига и расположенные внутри приемного бункера, вертикальная трубка, установленная внутри направляющего патрубка печи обжига соосно с ним.
Недостатком указанного технологического комплекса является то, что вспученный вермикулит, который вместе с песком движется в направлении раструба, выдувается воздухом, выходящим из отверстий перфорированной трубки, лишь частично. Те частицы вермикулита, которые попадают в струи воздуха, выходящие из отверстий трубки, выдуваются в периферийную часть приемного бункера. Другие частицы вспученного вермикулита, не оказавшиеся в зоне выхода струи воздуха, выходящей из отверстий перфорированной трубки, вместе с песком попадают в раструб и выводятся за пределы приемного бункера. Таким образом, часть вспученного вермикулита все же не выделяется из потока вермикулито-песочного конгломерата и теряется вместе с песком.
Заявляемая полезная модель направлена на создание технологического комплекса для переработки вермикулито-песочных конгломератов, обеспечивающего полное выделение вспученного вермикулита и, тем самым, обеспечивающего эффективное ресурсосбережение при переработке вермикулито-песочных конгломератов.
Технический результат полезной модели заключается в достижении полного выделения вспученного вермикулита из массива вермикулито-песочного конгломерата, выходящего из печи обжига.
Указанный технический результат достигается тем, что технологический комплекс для переработки вермикулито-песочных конгломератов, содержащий печь обжига с направляющим патрубком, установленным в ее донной части, питатель-дозатор, приемный бункер, раструб и трубу, установленные под направляющим патрубком печи обжига соосно с ним и расположенные внутри приемного бункера, вертикальную трубку, установленную внутри направляющего патрубка печи обжига соосно с ним, согласно полезной модели внутри вертикальной трубки размещены диски, ребра и трубчатый канал, причем трубчатый канал в средней части пропущен в отверстие верхнего диска, в верхней части он закреплен ребрами на внутренних стенках вертикальной трубки соосно к ее оси, а в нижней части он герметично соединен торцом с нижним диском, при этом трубчатый канал на участке между верхним и нижним дисками имеет боковые отверстия, а вертикальная трубка имеет две сквозные кольцевые прорези, выполненные в ее стенках непосредственно над верхним и нижним дисками.
3
3
Поток вермикулито-песочного конгломерата, выходя из печи через направляющий патрубок падает вниз 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 через сквозные кольцевые прорези, выполненные в стенках вертикальной трубки, нагнетаемым в нее вентилятором. Благодаря тому, что воздух выдувается через сквозные кольцевые прорези, образуется сплошная дискообразная струя воздуха с равными по всем направлениям скоростями, поэтому ни одна частица вермикулита не может проскочить мимо струи. Таким образом, в раструб поступает только тяжелый песок, а весь легкий вспученный вермикулит выдувается дискообразными струями воздуха в периферийные участки приемного бункера и выводится из него. Песок выводится через раструб и соединенную с ним трубу за пределы приемного бункера.
Благодаря размещению дисков, ребер и трубчатого канала внутри вертикальной трубки и двум сквозным кольцевым прорезям, выполненным в ее стенках непосредственно над верхним и нижним дисками, воздух, выходящий из кольцевых прорезей, образует сплошные дискообразные струи с равными по всем направлениям скоростями, чем обеспечивается полное и окончательное выделение оставшегося вспученного вермикулита из вермикулито-песочного конгломерата, который, выходя из печи, падает в раструб.
Отличительными признаками заявляемой полезной модели от прототипа является наличие дисков, ребер и трубчатого канала, размещенных внутри вертикальной трубки, причем трубчатый канал в средней части пропущен в отверстие верхнего диска, в верхней части закреплен ребрами на внутренних стенках вертикальной трубки соосно к ее оси, а в нижней части герметично соединен торцом с нижним диском, при этом трубчатый канал на участке между верхним и нижним дисками имеет боковые отверстия, а вертикальная трубка имеет две сквозные кольцевые прорези, выполненные в ее стенках непосредственно над верхним и нижним дисками.
Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели условию патентоспособности «новизна».
На фиг.1 показана схема технологического комплекса для переработки вермикулито-песочных конгломератов.
На фиг.2 показаны продольный и поперечный разрезы вертикальной трубки для отдува вермикулита.
Технологический комплекс для переработки вермикулито-песочных конгломератов содержит печь обжига 1 с питателем-дозатором 2, направляющий патрубок 3, приемный бункер 4, раструб 5 и трубу 6, размещенные внутри приемного бункера 4, вертикальную трубку 7, вентилятор 8, сообщенный с верхней частью вертикальной трубки 7 и вентилятор 9, сообщенный с полостью приемного бункера 4. Внутри вертикальной трубки 7 размещены диски 10, ребра 11 и трубчатый канал 12. Трубчатый канал 12 в средней части пропущен в отверстие 13 верхнего диска 10, в верхней части он закреплен ребрами 11 на внутренних стенках вертикальной трубки 7 соосно к ней, а в нижней части он герметично соединен своим торцом с нижним диском 10. В стенках трубчатого канала 12 на участке между верхним и нижним дисками 10 вырезаны отверстия 14, а в стенках вертикальной трубки 7 непосредственно над верхним и нижним дисками 10 вырезаны сквозные кольцевые прорези 15. Участок вертикальной трубки 7 со сквозными кольцевыми прорезями 15 расположен между нижней частью направляющего патрубка 3 и верхней частью раструба 5, а сама вертикальная трубка 7 установлена соосно с направляющим патрубком 3 и раструбом 5.
Технологический комплекс для переработки вермикулито-песочных конгломератов работает следующим образом.
Исходное сырье - вермикулито-песочный конгломерат из питателя-дозатора 2 поступает в печь обжига 1, где подвергается обжигу. Вместе со вспученным вермикулитом из печи обжига 1 выходит песок. Вермикулито-песочный конгломерат 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 сквозные кольцевые прорези 15 вертикальной трубки 7 выходит воздух, подаваемый вентилятором 8. Воздух проходит между ребрами 11 и выходит через верхнюю сквозную кольцевую прорезь 15. Кроме того, воздух проходит через трубчатый канал 12, затем через отверстия 14 в трубчатом канале 12 и выходит через нижнюю сквозную кольцевую прорезь 15.
Воздух, выходящий из сквозных кольцевых прорезей 15 вертикальной трубки 7, образует сплошные дискообразные струи с равными по всем направлениям скоростями. Частицы вермикулита сначала попадают под действие верхней дискообразной струи, которая отклоняет их траектории и отбрасывает в стороны, затем они попадают под действие нижней дискообразной струи, которая дополнительно отклоняет их траектории и окончательно отбрасывает их в стороны за пределы верхней части раструба 5. Таким образом вспученный вермикулит минует раструб 5.
Частицы песка, обладающие значительно большей массой и скоростью, падая вниз, также попадают под действие верхней и нижней дискообразных струй, но из-за большей их массы и скорости они лишь незначительно изменяют траектории и отклоняются в стороны. Расход воздуха через сквозные кольцевые прорези 15 рассчитан так, что частицы песка, несмотря на отклонение, все оказываются в раструбе 5 и по трубе 6 выводятся наружу.
Весь вспученный вермикулит выводится в нижней наклонной части приемного бункера 4.
Вентилятор 9, всасывающим патрубком сообщенный с полостью приемного бункера 4, подобран так, что создаваемый им расход воздуха больше, чем расход воздуха, подаваемый вентилятором 8 по вертикальной трубке 7. Поэтому в полости приемного бункера 4 создается небольшое разряжение, достаточное для того, что бы вся вермикулитовая пыль, неизбежно образующийся в процессе обжига, всасывалась вентилятором 9 и отводилась в систему аспирации.
Так достигается технический результат полезной модели заключающийся в полном выделении вспученного вермикулита из вермикулито-песочного конгломерата, выходящего из печи обжига, тем самым обеспечивается ресурсосбережение при переработке вермикулито-песочных конгломератов.