×
20.08.2016
216.015.4d44

ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКООСНОВНЫХ ОКАТЫШЕЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002595029
Дата охранного документа
20.08.2016
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к технологии строительных материалов, более конкретно к подготовке шихты для получения алюмосиликатных окатышей для промышленной и строительной индустрии. Технический результат заключается в повышении прочности высокоосновных окатышей при одновременном снижении влагопроницаемости материала. Шихта для получения высокоосновных окатышей включает алюмосиликатную золу угольных ТЭС и белитовый шлам при следующем соотношении компонентов, мас. %: алюмосиликатная зола угольных ТЭС 62 - 80, белитовый шлам - остальное. 1 табл.
Основные результаты: Шихта для получения высокоосновных окатышей, содержащая оксиды кальция, магния, алюминия, железа и кремния, отличающаяся тем, что включает алюмосиликатную золу угольных ТЭС и белитовый шлам при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технологии строительных материалов, более конкретно к подготовке шихты для получения алюмосиликатных окатышей для промышленной и строительной индустрии.

Известна шихта для производства пористого материала, содержащая алюмосиликатные и углеродсодержащие ингредиенты (см. патент РФ №2400450, опубл. 27.09.2010 - прототип).

Известная шихта предназначена для производства пористого заполнителя для бетонных изделий. Особенностью известной шихты является ее состав, включающий алюмосиликатные и углеродсодержащие ингредиенты в виде глины монтмориллонитовой, угля, доломита и кварцевого песка при следующем соотношении компонентов, мас. %:

глина монтмориллонитовая 86,0-87,0
уголь 5,0-6,0
доломит 2,0-3,0
кварцевый песок 5,0-6,0

Для указанной шихты прочность на сжатие полученного из нее пористого материала достигает 5,0 МПа, что является недостаточным, например, при производстве ряда изделий для промышленной и строительной индустрии (плиты, кирпичи, трубы).

Наиболее близким техническим решением к предложенному является шихта для получения высокоосновных окатышей, содержащая оксиды кальция, магния, алюминия, железа и кремния (см. патент РФ №: 2154114 опубл. 10.08.2000 - прототип).

Особенностью известного технического решения является то, что шихта дополнительно содержат оксиды цинка, калия, натрия при следующем соотношении компонентов, мас. %: оксид магния 4,0-8,0, оксид алюминия 1,0 - 5,0, оксиды железа 10,0-29,0, оксид кремния 4,0-8,0, оксиды цинка, калия и натрия 0,1-1,0, оксид кальция - остальное. Такой состав шихты позволяет получить высокоосновные окатыши с основностью 7-21, выдерживающие длительное хранение на открытом воздухе.

К недостаткам известного технического решения следует отнести сравнительно низкую прочность готовых окатышей, используемых преимущественно в области черной металлургии, в частности при окусковывании сырья. Кроме того, сложный состав шихты и,связанные с ним особенности технологического процесса производства окатышей препятствуют использованию высокоосновных окатышей для целей промышленной и строительной индустрии.

Технический результат состоит в повышении прочности высокоосновных окатышей, полученных из шихты на основе алюмосиликатных и углеродсодержащих ингредиентов, при одновременном снижении влагопроницаемости материала.

Технический результат достигается тем, что шихта для получения высокоосновных окатышей, содержащая оксиды кальция, магния, алюминия, железа и кремния, согласно изобретению включает алюмосиликатную золу угольных ТЭС и белитовый шлам при следующем соотношении компонентов, мас. %:

алюмосиликатная зола угольных ТЭС 62-80
белитовый шлам остальное

В качестве компонентов шихты для получения прочных высокоосновных алюмосиликатных окатышей используют золу угольных ТЭС, работающих на Экибастузских углях (Троицкая, Рефтинская, Вехнетагильская ГРЭС), и белитовый шлам - отход переработки золы на глинозем. Указанные золы являются высококремнистыми и высокоглиноземными и содержат, мас. %.: SiO2 55-63; Al2O3 28-34; Fe2O3 4-7; СаО 0,5-1,3; MgO 0,2-0,7; Na2O+K2O 0,1-0,7; С (недожог угля) 2-5, прочие 2-3.

Содержание двух главных компонентов SiO2 и Al2O3 составляет 88-95%, по этой причине зола тугоплавкая, температура ее плавления превышает 1500°C. В составе белитового шлама основными компонентами являются, мас. %: SiO2 28,5-30,3; СаО 55-58; Al2O3 1-3; Fe2O3 0,5-4,0; MgO 0,1-0,2; Na2O+K2O 0,5-1,5; влага 2-3; прочие 2-3. Главной фазой в составе белитового шлама является белит (β-2CaO·SiO2). Температура плавления белита 2130°C. В соответствии с составом золы угольных ТЭС и белитового шлама фазовые равновесия в составе шихты в процессе ее термической обработки описывается в рамках системы СаО-Al2O3-SiO2.

Получение прочных алюмосиликатных окатышей достигается при термической обработке шихты, содержащей указанное количество алюмосиликатной золы угольных ТЭС и белитового шлама.

В пересчете на систему СаО-Al2O3-SiO2 содержание СаО, Al2O3 и SiO2 в шихте составляет, мас. %: 56-65, 18-28, 10-25. Самые прочные окатыши получают при содержании в шихте золы 77-80%, т.е. в части системы СаО-Al2O3-SiO2, где происходит кристаллизация анортита и муллита.

Проведенные в ОИВТ РАН экспериментальные исследования по технологии подготовки шихты для получения высокоосновных окатышей показали, что технический результат достигается при указанном содержании ингредиентов, в том числе алюмосиликатной золы угольных ТЭС 62-80 мас. %, при котором обеспечиваются максимальные значения прочности высокоосновных окатышей и снижение влагопроницаемости материала.

При соотношении в шихте золы алюмосиликатной 62-80% мас. % и белитовый шлам - остальное между компонентами шихты при термической обработке в интервале 1180-1250°C происходят химические реакции с образованием алюмосиликатной фазы - анортита, которая находится в равновесии с алюмосиликатным расплавом, прочно цементирующим кристаллические образования. При температуре ниже 1180°C количество жидкой фазы недостаточно для прочной цементации кристаллов анортита и окатыши получают невысокой прочности. При температуре выше 1250°C происходит большое образование жидкой фазы и окатыши плавятся.

При увеличении в шихте содержания белитового шлама больше 38% мас. % при термической обработке при температурах 1100-1200°C равновесия смещаются на диаграмме СаО-Al2O3-SiO2 из поля кристаллизации анортита в поле кристаллизации метасиликата кальция - волластонита. Шихта становится более легкоплавкой и жидкотекучей. Образование прочных окатышей не происходит вследствие короткой площадки спекания. По шкале Мооса кристаллы анортита имеют твердость 6-6,5, а кристаллы волластонита имеют твердость 4-4,5, т.е. в 1,5 раза меньше.

Примеры состава шихты для получения алюмосиликатах окатышей даны в таблице 1

В качестве показателя прочности окатышей использован метод сбрасывания окатышей на стальную плиту с высоты 2,2 м. Если при числе сбрасываний 100 и более раз окатыши не разрушаются, то они считаются прочными.

Прочные алюмосиликатные окатыши обладают стеклокристаллической структурой, не поглощают воду, выдерживают 90-100 циклов замораживания-размораживания, плотность окатышей 2,1-2,2 т/м3.

Основная область применения высокоосновных алюмосиликатных окатышей - наполнитель для сверхпрочных бетонов.

Поскольку алюмосиликатные золы угольных ТЭС представляют собой порошкообразный стеклокристаллический материал фракции 0,1-300 мкм, то их дополнительное измельчение не требуется. Фракции золы более 300 мкм отсеиваются и в состав шихты не вводятся. Белитовый шлам - отход переработки золы на глинозем используется в виде отходов производства фракционного состава меньше 45 мкм.

При подготовке шихты зола и белитовый шлам смешиваются в массовом отношении (62-80):(38-20) на шнековом смесителе, шихта увлажняется до влажности 10-12%, гранулируется на тарельчатом грануляторе и подвергается обжигу во вращающейся печи при температуре 1180-1250° в течение 45-60 мин. Обожженные окатыши выпускаются с холодного конца печи в сменные бункерные емкости и отправляются на склад готовой продукции

Пример конкретного выполнения

Приготавливают шихту для получения высокоосновных окатышей при соотношении компонентов:

- 76 мас. % золы Троицкой ГРЭС, содержащей, мас. %: SiO2 55.00; Al2O3 29,70; Fe2O3 5,44; СаО 1,80; MgO 0,52; Na2O+K2O 0,50; углерод (недожог) 3,5;

- 24% белитового шлама, содержащего, мас. %: SiO2 29,50; СаО 56,5; Al2O3 2,1; Fe2O3 5,70; Na2O+К20 0,95; влага 2,5; прочие 2,6

Полученную шихту перемешивают в шнековом смесителе в течение 30 мин и увлажняют до влажности 10-12%. Шихту гранулируют на тарельчатом грануляторе до размера 3-25 мм и обжигают во вращающейся печи в течение 45 мин. Полученные окатыши представляют собой стеклокристаллический материал, который выдержал 100 сбрасываний на стальную плиту с высоты 2,2 м. Плотность окатышей 2,2 т/м3, не поглощают влагу, выдержали 95 циклов замораживания-размораживания.

Такое выполнение изобретения обеспечивает получение из предложенной недифицитной дешевой шихты прочных окатышей, пригодных для отсыпки дорожного полотна или в качестве наполнителей прочного бетона. При этом основой предложенной шихты является широкодоступные белитовые шламы, производимые глиноземными заводами, и шлакозольные отходы угольных ТЭС, запасы которых исчисляется миллионами тонн.

Шихта для получения высокоосновных окатышей, содержащая оксиды кальция, магния, алюминия, железа и кремния, отличающаяся тем, что включает алюмосиликатную золу угольных ТЭС и белитовый шлам при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-7 из 7.
10.10.2014
№216.012.fa37

Способ переработки золошлаковых материалов угольных электростанций

Изобретение относится к энергетике, более конкретно к способу переработки золошлаковых материалов (ЗШМ) угольных электростанций, и может найти применение при получении глиноземного концентрата и белитового шлама для целей глиноземной и строительной промышленности. Способ переработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529901
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.07.2015
№216.013.5f77

Способ производства цементного клинкера

Изобретение относится к области промышленного производства цемента, более конкретно к способу производства цементного клинкера из высокоглиноземистых золошлаковых отходов угольных электростанций, и может найти применение, в том числе при переработке золоотвалов Экибастузской ГРЭС. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555980
Дата охранного документа: 10.07.2015
13.01.2017
№217.015.6bd6

Способ термохимической переработки редкометального сырья

Изобретение относится к способу переработки редкометального сырья. Способ включает подготовку шихты в две стадии, на первой усредняют состав фосфатно-силикатного минерального сырья по содержанию основных компонентов. Затем добавляют в сырье фторид натрия и гранулируют в атмосфере воздуха при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592655
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.8e84

Шихта для производства пористого материала "пенозол"

Изобретение относится к технологии строительных материалов, более конкретно к подготовке шихты для производства пористого материала и изделий на его основе для промышленной и строительной индустрии. Шихта для производства пористого материала содержит, мас.%: алюмосиликатную золу угольных ТЭС...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605212
Дата охранного документа: 20.12.2016
25.08.2017
№217.015.a4bc

Установка по обогащению углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик

Изобретение относится к технологии разделения твердых материалов при утилизации техногенных отходов комбинированными способами, более конкретно к установке по обогащению углесодержащих отходов шахт и обогатительных фабрик и может найти применение при комплексной переработке значительного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607836
Дата охранного документа: 20.01.2017
25.08.2017
№217.015.b44b

Способ комплексной переработки золы отвалов тепловых электростанций и установка для комплексной переработки золы отвалов тепловых электростанций

Изобретение относится к области энергетики, конкретно к способу и установке для комплексной переработки золы отвалов тепловых электростанций. Способ комплексной переработки золы отвалов тепловых электростанций включает разделение пульпы золы на крупную и мелкую фракции, флотацию и магнитную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614003
Дата охранного документа: 22.03.2017
29.12.2017
№217.015.f153

Шихта для получения глинозольного кирпича

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов шихты и сырьевых смесей для изготовления кирпича как лицевого, так и обычного, а также при производстве золокерамических камней. Технический результат от использования предложенного изобретения состоит в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638996
Дата охранного документа: 19.12.2017
Показаны записи 1-10 из 28.
20.05.2013
№216.012.40f1

Способ плазменной обработки тела вращения

Изобретение относится к плазменной обработке изделия, в частности к способам для плазменной поверхностной закалки и отпуска металлов и сплавов. Для обеспечения возможности обработки рабочей поверхности тела вращения неограниченной длины осуществляют вращение обрабатываемого тела и нагрев его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482195
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.08.2013
№216.012.5f89

Двухручьевой промежуточный ковш установки непрерывной разливки стали

Изобретение относится к металлургии. Ковш содержит центральную камеру, расположенные по разные стороны от нее выпускные камеры и расположенные между центральной камерой и выпускными камерами подогревающие камеры с плазменными горелками. Каждая подогревающая камера через придонное отверстие в ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490089
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.6119

Способ уменьшения выбросов окислов азота из газотурбинной установки с регенерацией тепла

Способ уменьшения выбросов окислов азота из газотурбинной установки с регенерацией тепла заключается в ступенчатом сжатии окислителя с впрыском воды, подогревом сжатой смеси окислителя с водой, ступенчатом расширении рабочего тела и сжигании органического топлива в камерах сгорания перед...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490489
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.08.2013
№216.012.64c6

Способ уменьшения вредных выбросов из газотурбинной установки с регенерацией тепла

Способ уменьшения вредных выбросов из газотурбинной установки с регенерацией тепла заключается в ступенчатом сжатии окислителя с впрыском воды, подогревом сжатой смеси окислителя с водой, ступенчатом расширении рабочего тела и сжигании органического топлива в камерах сгорания перед...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491435
Дата охранного документа: 27.08.2013
20.05.2014
№216.012.c574

Способ защиты маслонаполненного трансформатора от взрыва и маслонаполненный трансформатор с защитой от взрыва

Способ защиты маслонаполненного трансформатора от взрыва, заключающийся в том, что вводят элегаз в масло, заполняющее бак трансформатора, и перекачивают полученную смесь масла и элегаза из верхней части бака трансформатора в нижнюю через наружный трубопровод со скоростью, равной или превышающей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516307
Дата охранного документа: 20.05.2014
27.06.2014
№216.012.d9be

Реверсивный термомеханический насос для сверхтекучего гелия

Изобретение относится к области криогенной техники, конкретно к устройствам для подачи и откачки сверхтекучего гелия, и может найти применение как при проведении физических экспериментов, так и в практических целях, требующих управления направлением и скоростью подачи сверхтекучего гелия для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521520
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.10.2014
№216.012.fa37

Способ переработки золошлаковых материалов угольных электростанций

Изобретение относится к энергетике, более конкретно к способу переработки золошлаковых материалов (ЗШМ) угольных электростанций, и может найти применение при получении глиноземного концентрата и белитового шлама для целей глиноземной и строительной промышленности. Способ переработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529901
Дата охранного документа: 10.10.2014
20.01.2015
№216.013.1ee1

Электродуговой плазмотрон

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области электрического нагрева газов дуговым разрядом, и может быть использовано в плазмотронах при проведении различных технологических процессов, в частности для подогрева расплава металла в промежуточном ковше МНЛЗ в металлургической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539346
Дата охранного документа: 20.01.2015
10.07.2015
№216.013.5f77

Способ производства цементного клинкера

Изобретение относится к области промышленного производства цемента, более конкретно к способу производства цементного клинкера из высокоглиноземистых золошлаковых отходов угольных электростанций, и может найти применение, в том числе при переработке золоотвалов Экибастузской ГРЭС. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555980
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.10.2015
№216.013.8125

Экологически чистая энергетическая установка на основе камеры детонационного горения

Изобретение относится к области энергетики и двигателестроения и предназначено в качестве энергоустановки для генерации тепловой и электрической энергии. Установка содержит детонационную камеру бескислородного разложения ацетилена на газообразный водород и углерод в виде наночастиц, которая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564658
Дата охранного документа: 10.10.2015
+ добавить свой РИД