RU2223854C2 - Method of preparation of clay raw material and device for realization of this method - Google Patents

Abstract

FIELD: manufacture of building materials; preparation of clay raw materials for molding in brick production process. SUBSTANCE: proposed method includes delivery of raw material, drying in heat-transfer agent flow, grinding, selecting dried material of dust fraction by means of dust accumulation system and homogenization of mass thus obtained. Dust fraction is activated and mixed with remaining dried and ground material in the amount of 2-12% of total mass of raw material. Production line of preparation of clay raw material includes preliminary clay loosening unit, feeder, drying drum connected with dust collection system by means of waste heat-transfer agent handling pipe line, grinder and rod-type mixer combined in single production chain. It is provided with activator for dust fraction of dried raw material communicated with dust discharge branch pipe of dust collection system at inlet and with rodtype mixer at outlet; feeder is provided with weighing system. EFFECT: enhanced efficiency. 19 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и предназначено для использования в производстве керамических изделий, в основном кирпича, а именно для обработки глинистого сырья и подготовки его к формованию.The invention relates to the building materials industry and is intended for use in the manufacture of ceramic products, mainly brick, namely for processing clay raw materials and preparing it for molding.

Уровень техникиState of the art

Получение кирпича требуемого качества, с достаточной прочностью и морозостойкостью, напрямую связано с качеством обработанного и подготовленного к формованию изделий глинистого сырья.Obtaining bricks of the required quality, with sufficient strength and frost resistance, is directly related to the quality of the clay raw materials processed and prepared for molding.

Известен способ подготовки глинистого сырья (см. книгу Золотарский А.З. Производство керамического кирпича. - М.: Высшая школа, 1989 г., стр. 118-119), включающий ряд известных технологических операций, необходимых для придания карьерному сырью требуемых технологических формовочных свойств, а именно грубое измельчение карьерной глины с одновременным удалением из нее крупных включений, сушку глины в сушильном агрегате, измельчение сухой глины, фракционирование и смешивание получаемого порошка для усреднения и регулирования влажности.A known method for the preparation of clay raw materials (see the book Zolotarsky A.Z. Production of ceramic bricks. - M .: Higher school, 1989, p. 118-119), including a number of well-known technological operations necessary to give quarry raw materials the required technological molding properties, namely coarse grinding of quarry clay with the simultaneous removal of large impurities from it, drying the clay in a drying unit, grinding dry clay, fractionation and mixing of the resulting powder to average and regulate humidity.

Основной задачей обработки глины является разрушение естественной ее структуры и равномерное развитие вокруг глинистых частиц гидратных оболочек, необходимых для получения прочных связей между отдельными глинистыми частицами при дальнейшей обработке: сушке, обжиге, т.е. для упрочнения керамического полуфабриката. Для разрушения естественной природной структуры глины в данном способе производится измельчение, осуществляемое в несколько этапов. Грубое измельчение служит для разрушения крупных комьев глины. Далее во время прохождения глины через сушильный агрегат осуществляется не только сушка и выравнивание влажности сырья, но и изменяется зерновой состав глины: мелкие куски, высыхая быстрее, истираются и превращаются в сухой порошок, крупные куски, проходя через цепные завесы, также частично разрушаются. Высушенное сырье, в зависимости от засоренности и типа формуемого изделия, подвергают различной степени измельчения на дезинтеграторах или в шаровых (молотковых и др.) мельницах. Измельченную глину фракционируют на барабанных грохотах, струнных ситах или прочем для получения однородного по составу порошка. Для выравнивания влажности применяют пароувлажнение.The main objective of clay processing is the destruction of its natural structure and the uniform development of hydrated shells around clay particles necessary to obtain strong bonds between individual clay particles during further processing: drying, firing, i.e. for hardening ceramic semi-finished product. To destroy the natural natural structure of clay in this method, grinding is carried out in several stages. Coarse grinding serves to destroy large clods of clay. Further, during the passage of clay through the drying unit, not only the drying and leveling of moisture of the raw materials is carried out, but also the grain composition of the clay is changed: small pieces, drying faster, wear out and turn into dry powder, large pieces passing through chain curtains are also partially destroyed. Dried raw materials, depending on the weediness and type of molded product, are subjected to varying degrees of grinding on disintegrators or in ball (hammer, etc.) mills. The crushed clay is fractionated on drum screens, string sieves or other to obtain a powder with a uniform composition. To equalize the moisture, steam humidification is used.

Данный способ подготовки достаточен для обработки хороших пластичных глин. Для некондиционных глин с ухудшенными пластическими свойствами перечисленных операций недостаточно для производства высококачественных изделий.This preparation method is sufficient to process good plastic clays. For substandard clays with deteriorated plastic properties, the above operations are not sufficient for the production of high-quality products.

С целью улучшения природных свойств сырья и получения заданных формовочных и сушильных свойств осуществляют введение в природное сырье структуры глины в данном способе производится измельчение, осуществляемое в несколько этапов. Грубое измельчение служит для разрушения крупных комьев глины. Далее во время прохождения глины через сушильный агрегат осуществляется не только сушка и выравнивание влажности сырья, но и изменяется зерновой состав глины: мелкие куски, высыхая быстрее, истираются и превращаются в сухой порошок, крупные куски, проходя через цепные завесы, также частично разрушаются. Высушенное сырье, в зависимости от засоренности и типа формуемого изделия, подвергают различной степени измельчения на дезинтеграторах или в шаровых (молотковых и др.) мельницах. Измельченную глину фракционируют на барабанных грохотах, струнных ситах или прочем для получения однородного по составу порошка. Для выравнивания влажности применяют пароувлажнение.In order to improve the natural properties of the raw materials and obtain the desired molding and drying properties, clay structures are introduced into the natural raw materials in this method, grinding is carried out in several stages. Coarse grinding serves to destroy large clods of clay. Further, during the passage of clay through the drying unit, not only the drying and leveling of moisture of the raw materials is carried out, but also the grain composition of the clay is changed: small pieces, drying faster, wear out and turn into dry powder, large pieces passing through chain curtains are also partially destroyed. Dried raw materials, depending on the weediness and type of molded product, are subjected to varying degrees of grinding on disintegrators or in ball (hammer, etc.) mills. The crushed clay is fractionated on drum screens, string sieves or other to obtain a powder with a uniform composition. To equalize the moisture, steam humidification is used.

Данный способ подготовки достаточен для обработки хороших пластичных глин. Для некондиционных глин с ухудшенными пластическими свойствами перечисленных операций не достаточно для производства высококачественных изделий.This preparation method is sufficient to process good plastic clays. For substandard clays with deteriorated plastic properties, the above operations are not sufficient for the production of high-quality products.

С целью улучшения природных свойств сырья и получения заданных формовочных и сушильных свойств осуществляют введение в природное сырье различных улучшающих добавок: отощителей, плавней, пластификаторов, топливосодержащих и прочих, в качестве которых используются отходы различных производств. Так известен способ подготовки глинистого сырья для полусухого прессования керамических изделий (см. патент на изобретение РФ № 2005702, МПК С 04 В 33/00, опубл. 15.01.1994 г.), включающий сушку глинистого сырья, его измельчение и гомогенизацию, согласно которому в состав шихты вводят 75-85 мас.% тонкой фракции отходов обогащения железных руд, которые в процессе увлажнения гранулируют до крупности гранул 15 мм и гранулы опудривают 15-25 мас.% сухой измельченной глины.In order to improve the natural properties of raw materials and obtain the desired molding and drying properties, various improving additives are introduced into natural raw materials: cleaning agents, fins, plasticizers, fuel-containing and others, which use waste from various industries. Thus, there is a known method of preparing clay raw materials for semi-dry pressing of ceramic products (see patent for invention of the Russian Federation No. 2005702, IPC С 04 В 33/00, publ. 15.01.1994), including drying clay raw materials, grinding and homogenizing them, according to which 75-85 wt.% of a fine fraction of iron ore enrichment waste is introduced into the mixture, which is granulated during the wetting process to a granule size of 15 mm and granules are dusted with 15-25 wt.% dry ground clay.

Подобное решение позволяет получить довольно высокие прочностные и морозостойкие характеристики кирпича, прессуемого из подготовленного описанным способом глинистого сырья. Однако оно предполагает включение в технологическую схему дополнительных агрегатов подготовки добавок, что приводит к усложнению и удорожанию процесса подготовки формовочного материала и, в конечном счете, готового изделия.Such a solution makes it possible to obtain rather high strength and frost-resistant characteristics of bricks pressed from clay raw materials prepared by the described method. However, it involves the inclusion in the technological scheme of additional aggregates for the preparation of additives, which leads to a complication and cost of the process of preparing the molding material and, ultimately, the finished product.

Улучшить природные свойства глинистого сырья можно без введения посторонних добавок посредством активации глинистой массы. Известны способы активации глины методом униполярной (электромагнитной) обработки, обработки акустическими колебаниями при пропускании постоянного тока. Однако они требуют наличия дополнительных химических реактивов: солей, кислот и т.д.It is possible to improve the natural properties of clay raw materials without introducing extraneous additives by activating the clay mass. Known methods of clay activation by unipolar (electromagnetic) processing, processing by acoustic vibrations while transmitting direct current. However, they require additional chemical reagents: salts, acids, etc.

Еще один способ получения активированной глины это - измельчение-активация, которая происходит под действием ударов, истирания и раздавливания между движущимися мелющими телами. В процессе сушки глины в сушильном барабане по вышеописанному способу (см. книгу Золотарский А.З. Производство керамического кирпича. - М.: Высшая школа, 1989 г., стр. 118-119, 80-84) имеет место наличие активированных за счет измельчения-активации частиц. Однако количество этих частиц ничтожно мало, чтобы говорить о процессе активации как таковом.Another way to obtain activated clay is grinding-activation, which occurs under the influence of impacts, abrasion and crushing between moving grinding media. In the process of drying clay in a drying drum according to the method described above (see the book Zolotarsky A.Z. Production of ceramic bricks. - M .: Higher school, 1989, pp. 118-119, 80-84), activated grinding-activating particles. However, the number of these particles is negligible to talk about the activation process as such.

Наиболее близким по сущности к заявляемому способу решением, выбранным за прототип, является способ получения глинистого порошка в производстве керамических изделий (см. патент на изобретение РФ № 2105612, опубл. 27.02.1998 г.). Способ включает подачу сырья, сушку в потоке теплоносителя, измельчение, отбор части высушенного сырья пылевой фракции посредством системы пылеулавливания и гомогенизацию полученной массы.The closest in essence to the claimed method, the solution chosen for the prototype is a method for producing clay powder in the manufacture of ceramic products (see patent for the invention of the Russian Federation No. 2105612, publ. 02.27.1998). The method includes supplying raw materials, drying in a coolant stream, grinding, selecting a portion of the dried raw material of the dust fraction by means of a dust collection system and homogenizing the resulting mass.

Однако способ, выбранный за прототип, так же как и вышеописанные, не решает задачи качественной подготовки сырья при использовании мало- и умеренно-пластичных глин.However, the method selected for the prototype, as well as the above, does not solve the problem of high-quality preparation of raw materials when using low- and moderate-plastic clays.

Известна установка (патент на изобретение № 2099308 от 20.12.1997 г.), предназначенная для подготовки пресс-порошка. Установка состоит из вертикальной сушильной камеры с питателем, воздухораспределителем, набором направляющих лопастей, размещенных на колесе-активаторе, и патрубками для подвода и отвода теплоносителя, теплогенератора, дымососа, циклона и бункера. Кроме того, сушильная камера оснащена овальным телом для организации псевдоожиженного слоя и подвижным конусом для регулирования фракционного состава получаемого порошка. Установка позволяет осуществить одновременно несколько операций: сушку, активацию, тонкий помол. Однако установка имеет довольно сложное строение и требует большого расхода энергоресурсов.Known installation (patent for the invention No. 2099308 from 12.20.1997), intended for the preparation of press powder. The installation consists of a vertical drying chamber with a feeder, an air distributor, a set of guide vanes located on the activator wheel, and pipes for supplying and discharging a heat carrier, a heat generator, a smoke exhauster, a cyclone and a hopper. In addition, the drying chamber is equipped with an oval body for organizing a fluidized bed and a movable cone for regulating the fractional composition of the obtained powder. The installation allows you to carry out several operations simultaneously: drying, activation, fine grinding. However, the installation has a rather complicated structure and requires a large consumption of energy resources.

Наиболее близкой по конструктивному решению к заявляемому устройству является технологическая линия подготовки глинистого сырья к формованию (см. книгу Золотарский А.З. Производство керамического кирпича. - М.: Высшая школа, 1989 г., стр. 118-119). Линия содержит камневыделительные вальцы для грубого измельчения глины и удаления из нее крупных включений, сушильный барабан, дезинтегратор, струнное сито для фракционирования измельченного сырья, стержневой смеситель. Карьерная глина, прошедшая предварительное дробление в камневыделительных вальцах, посредством питателя подается на конвейер и далее в сушильный барабан, где осуществляются сушка, выравнивание влажности и частичное измельчение. Сушильный барабан имеет систему пылеулавливания, выполненную на базе циклона и служащую для очистки отработанного теплоносителя перед сбросом в атмосферу от частиц пыли, образующейся в процессе сушки и измельчения сырья. Высушенное сырье. предварительно пропущенное через электромагнит для удаления металлических включений, посредством ленточных транспортеров подается на дезинтегратор, где его подвергают дальнейшему измельчению. Далее измельченную глину фракционируют на струнном сите. Для выравнивания влажности применяют пароувлажнение. Смешивание осуществляют в стержневом смесителе, в качестве которого используется растиратель-гомогенизатор, до получения смеси однородного состава.Closest to the design solution to the claimed device is a technological line for preparing clay raw materials for molding (see the book Zolotarsky AZ Production of ceramic bricks. - M .: Higher school, 1989, p. 118-119). The line contains stone-separating rollers for rough grinding of clay and removal of large impurities from it, a drying drum, a disintegrator, a string sieve for fractionation of crushed raw materials, a core mixer. The quarry clay that has undergone preliminary crushing in stone extraction rollers is fed through a feeder to a conveyor and then to a drying drum, where drying, moisture equalization and partial grinding are carried out. The dryer drum has a dust collection system made on the basis of a cyclone and serves to clean the waste coolant before being discharged into the atmosphere from dust particles generated during the drying and grinding of raw materials. Dried raw materials. previously passed through an electromagnet to remove metal impurities, by means of belt conveyors it is fed to a disintegrator, where it is subjected to further grinding. Next, the crushed clay is fractionated on a string sieve. To equalize the moisture, steam humidification is used. Mixing is carried out in a rod mixer, which is used as a grinder-homogenizer, until a mixture of a homogeneous composition is obtained.

Подобное решение технологической линии реализует модульный принцип построения на базе стандартного широко применяемого оборудования и позволяет получить формовочный материал для производства изделий высокого качества из пластичных глин. Для некондиционных глин с ухудшенными пластическими свойствами линия подготовки глинистого сырья требует усовершенствования.A similar solution to the production line implements the modular principle of construction on the basis of standard widely used equipment and allows you to obtain molding material for the production of high quality products from plastic clay. For substandard clays with deteriorated plastic properties, the clay raw material preparation line needs improvement.

Сущность заявляемого изобретенияThe essence of the claimed invention

Заявляемым изобретением решается задача получения качественного формовочного материала для производства керамических изделий с высокой прочностью и морозостойкостью из мало- и умеренно-пластичных глин на базе стандартного технологического оборудования при небольшой его модернизации. Одновременно решается задача утилизации отходов очистки отработанного теплоносителя, используемого для сушки глинистого сырья.The claimed invention solves the problem of obtaining high-quality molding material for the production of ceramic products with high strength and frost resistance from low- and moderate-plastic clays based on standard processing equipment with a slight modernization. At the same time, the task of recycling waste waste fluid used for drying clay raw materials is being solved.

Поставленная задача решается тем, что в способе подготовки глинистого сырья, включающем подачу сырья, сушку в потоке теплоносителя, измельчение, отбор части высушенного сырья пылевой фракции посредством системы пылеулавливания и гомогенизацию полученной массы, согласно заявляемому изобретению отобранную пылевую фракцию активируют, после чего смешивают с остальным высушенным и прошедшим измельчение сырьем при ее количестве 2-12% от общей массы сырья.The problem is solved in that in a method for preparing clay raw materials, including feeding the raw materials, drying in a coolant stream, grinding, selecting a portion of the dried raw materials of the dust fraction by means of a dust collection system and homogenizing the resulting mass, according to the claimed invention, the selected dust fraction is activated, and then mixed with the rest dried and crushed raw materials with its amount of 2-12% of the total mass of raw materials.

При реализации способа является оптимальным количество высушенного сырья пылевой фракции, выносимого в систему пылеулавливания и отбираемого для активации, осуществлять подбором скорости теплоносителя.When implementing the method, the optimum amount of the dried raw material of the dust fraction transferred to the dust collection system and selected for activation is carried out by selecting the coolant speed.

В конкретном случае исполнения система пылеулавливания включает пылеулавливающий циклон, который производит очистку отработанного теплоносителя от пыли, затем эту пыль, полученную в процессе очистки теплоносителя, активируют и смешивают с остальной массой сырья.In a specific embodiment, the dust collection system includes a dust collecting cyclone that purifies dust from the waste heat carrier, then this dust obtained in the process of cleaning the heat carrier is activated and mixed with the rest of the raw material.

Частным признаком исполнения способа является также то, что можно дополнительно посредством скруббера осуществлять мокрую очистку отработанного теплоносителя, а полученный после очистки шликер активировать и после активации добавить в гомогенизированную массу, гомогенизацируют которую с помощью стержневого смесителя путем помола, растирания и грануляции.It is also a particular feature of the method that it is also possible to wet clean the waste coolant by means of a scrubber, and activate the slip obtained after cleaning and add it to the homogenized mass after activation, which is homogenized using a core mixer by grinding, grinding and granulation.

Целесообразно осуществлять контроль влажности сырья, полученного после грануляции в стержневом смесителе, и корректировать эту влажность по результатам контроля, причем корректирование влажности возможно путем впрыскивания воды в смеситель или путем изменения дозы подачи сырья. Влажность формовочного материала должна быть стабильной, она напрямую связана с усилием прессования изделий и определяется опытным путем для сырья каждого конкретного карьера.It is advisable to control the moisture content of raw materials obtained after granulation in a core mixer, and to adjust this humidity according to the results of the control, moreover, humidity can be adjusted by injecting water into the mixer or by changing the dose of the feed. The moisture content of the molding material must be stable, it is directly related to the pressing force of the products and is determined empirically for the raw materials of each particular quarry.

Поставленная задача решается также благодаря тому, что технологическая линия для подготовки глинистого сырья, содержащая агрегат предварительного рыхления глины, питатель, сушильный барабан, связанный трубопроводом транспорта отработанного теплоносителя с системой пылеулавливания, измельчитель и стержневой смеситель, последовательно связанные в единую технологическую цепь транспортной системой, согласно заявляемому изобретению снабжена активатором для пылевой фракции высушенного сырья, сообщенным на входе с патрубком сброса выделенной в процессе очистки пыли системы пылеулавливания, а на выходе - со стержневым смесителем, при этом питатель выполнен с системой взвешивания.The task is also solved due to the fact that the processing line for the preparation of clay raw materials, containing a clay preliminary loosening unit, a feeder, a drying drum connected by a waste heat carrier transport pipeline with a dust collection system, a grinder and a rod mixer, are connected in series to a single technological chain by a transport system, according to the claimed invention is equipped with an activator for the dust fraction of the dried raw material, communicated at the inlet with the discharge pipe outlet dredged during the dust cleaning of the dust collection system, and at the outlet - with a rod mixer, while the feeder is made with a weighing system.

В заявляемом способе, как и в прототипе, имеет место процесс активации, что позволяет получить формовочный материал с высокими технологическими параметрами из мало- и умеренно-пластичных глин. Однако в прототипе активации подвергается вся масса сырья, в то время как максимальное количество активированных частиц приходится на долю мелких или пылевых фракций. В заявляемом решении из общей массы высушенного сырья отбирают часть сырья пылевой фракции и его активируют, причем отбор осуществляют посредством системы пылеулавливания. То, что на активацию направляют только мелкие пылевидные частицы, позволяет значительно сократить энергоресурсы и время, затрачиваемое на эту операцию. И, кроме того, использование пыли, получаемой в процессе очистки отработанного теплоносителя, в дальнейшем технологическом цикле решает проблему утилизации отходов очистки отработанного теплоносителя и позволяет получить еще один технический результат - экономию сырьевых ресурсов.In the claimed method, as in the prototype, an activation process takes place, which allows to obtain a molding material with high technological parameters from low- and moderate-plastic clays. However, in the prototype activation, the entire mass of the raw material is exposed, while the maximum amount of activated particles falls on the fraction of fine or dust fractions. In the claimed solution, part of the raw material of the dust fraction is taken from the total mass of dried raw materials and activated, the selection being carried out by means of a dust collection system. The fact that only small dusty particles are directed to activation can significantly reduce energy resources and the time spent on this operation. And, in addition, the use of dust obtained in the process of cleaning the waste heat carrier in a further technological cycle solves the problem of recycling waste waste heat carrier and allows you to get another technical result - saving raw materials.

Заявляемый состав и последовательность связей между оборудованием технологической линии подготовки глинистого сырья, которая в отличие от прототипа снабжена активатором, позволяет осуществить заявляемый способ подготовки глинистого сырья при небольшой модернизации типовой технологической линии, построенной на базе стандартного технологического оборудования. Вышеизложенное подтверждает, что заявляемый способ и технологическая линия соответствуют критерию единства изобретения.The inventive composition and the sequence of connections between the equipment of the processing line for the preparation of clay raw materials, which, unlike the prototype, is equipped with an activator, allows the inventive method for preparing clay raw materials with a slight modernization of a typical production line built on the basis of standard processing equipment. The above confirms that the inventive method and technological line meet the criterion of unity of invention.

Сравнение заявляемых технических решений с прототипами позволило установить их соответствие критерию “новизна”. При изучении других известных технических решений в данной области техники не было выявлено решений, имеющих аналогичные отличительные признаки, направленные на решение поставленной задачи, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемых технических решений критерию “изобретательский уровень”.Comparison of the claimed technical solutions with prototypes made it possible to establish their compliance with the criterion of “novelty”. When studying other well-known technical solutions in this technical field, no solutions were found that have similar distinctive features aimed at solving the problem, which allows us to conclude that the claimed technical solutions meet the criterion of "inventive step".

Существенным для достижения технического результата является то, что доля активируемого сырья составляет от 2 до 12% общей массы в зависимости от исходного карьерного сырья. При введении в состав сырья менее 2% активированной глины улучшения качества получаемого формовочного материала и производимых изделий практически не наблюдается. При введении в состав сырья более 12% активированной глины происходит ухудшение прочностных характеристик получаемых готовых изделий (кирпичей). Таким образом, наиболее предпочтителен интервал от 2 до 12% содержания активированной глины в общем объеме глинистого сырья, в котором наблюдается значительное улучшение прочностных характеристик.It is essential to achieve a technical result that the fraction of activated raw materials is from 2 to 12% of the total mass, depending on the initial career raw materials. With the introduction of less than 2% activated clay into the raw material, there is practically no improvement in the quality of the obtained molding material and manufactured products. When more than 12% of activated clay is introduced into the composition of raw materials, the strength characteristics of the resulting finished products (bricks) deteriorate. Thus, the range of 2 to 12% of the content of activated clay in the total volume of clay feedstock, in which a significant improvement in strength characteristics is observed, is most preferred.

Как было отмечено выше, количество высушенного сырья пылевой фракции, выносимого в систему пылеулавливания и отбираемого для активации, обеспечивают подбором скорости потока отработанного теплоносителя. Для этого в составе технологической линии подготовки глинистого сырья, а именно в системе пылеулавливания, предпочтительно наличие регулируемого вентилятора отсоса отработанного теплоносителя.As noted above, the amount of dried raw material of the dust fraction transferred to the dust collection system and selected for activation is provided by the selection of the flow rate of the spent coolant. For this, as part of the processing line for the preparation of clay raw materials, namely in the dust collection system, it is preferable to have an adjustable exhaust fan for exhausting the coolant.

Система пылеулавливания в конкретном случае реализации технологической линии содержит пылеулавливающий циклон, связанный на входе трубопроводом транспорта отработанного теплоносителя с сушильным барабаном, а на выходе - патрубком сброса выделенной в процессе очистки пыли с активатором.The dust collection system in the specific case of the production line includes a dust collection cyclone connected at the inlet of the waste heat carrier transport pipe to the dryer drum, and at the outlet, a discharge pipe allocated to the dust from the cleaning process with an activator.

Для осуществления более качественной очистки предпочтительно включение в состав системы пылеулавливания скруббера. Скруббер связан трубопроводом транспорта отработанного теплоносителя с пылеулавливающим циклоном. В этом случае технологическая линия дополнительно снабжена активатором шликера, загрузочное отверстие которого связано с патрубком сброса отработанной жидкости скруббера, а разгрузочное - со стержневым смесителем. Выход скруббера может быть снабжен дымовой трубой.For better cleaning, it is preferable to include a scrubber in the dust collection system. The scrubber is connected by a waste heat carrier transport pipeline to a dust collecting cyclone. In this case, the processing line is additionally equipped with a slip activator, the loading opening of which is connected to the discharge pipe of the spent liquid of the scrubber, and the discharge is connected to the core mixer. The output of the scrubber can be equipped with a chimney.

Для осуществления дозированной подачи сырья целесообразно оснащение бункера питателя системой взвешивания и регулируемым приводом подачи глинистого сырья. Система взвешивания может быть выполнена на базе известных из уровня техники средств, например на базе тензометрических датчиков.To carry out a dosed feed of raw materials, it is advisable to equip the hopper of the feeder with a weighing system and an adjustable drive for feeding clay raw materials. The weighing system can be performed on the basis of means known from the prior art, for example, on the basis of strain gauge sensors.

Для осуществления контроля и регулирования влажности полученного после грануляции в стержневом смесителе сырья технологическая линия может быть снабжена устройством контроля влажности полученного сырья, расположенным на выходе стержневого смесителя, и регулируемой форсункой подачи воды, открытой в объем стержневого смесителя.To control and regulate the humidity of the raw material obtained after granulation in a rod mixer, the production line can be equipped with a moisture control device for the obtained raw material located at the outlet of the rod mixer and an adjustable water nozzle open to the volume of the rod mixer.

Для регулирования технологического процесса предпочтительно оснащение технологической линии системой автоматического управления, осуществляющей контроль и управление работой привода подачи глинистого сырья, вентилятора отсоса отработанного теплоносителя и форсунки подачи воды. Это позволит автоматизировать технологический процесс, повысить качество производства. При этом упомянутая система автоматического управления должна быть связанна с системой взвешивания питателя и устройством контроля влажности полученного сырья. Систему автоматического управления выполняют на базе известных из уровня техники решений.To regulate the technological process, it is preferable to equip the technological line with an automatic control system that monitors and controls the operation of the clay feed drive, the exhaust fan, and the water nozzle. This will automate the process, improve the quality of production. Moreover, the mentioned automatic control system should be connected with the weighing system of the feeder and the moisture control device of the obtained raw materials. The automatic control system is performed on the basis of solutions known from the prior art.

Часть транспортной системы, состоящей из транспортера подачи сырья и транспортера подачи высушенного сырья, в конкретном случае исполнения, может быть смонтирована в одной галерее, причем транспортеры расположены один над другим для более рационального и компактного пространственного размещения технологического потока. С этой же целью технологическая линия может быть снабжена эстакадой, в которой смонтированы приводы транспортеров, измельчитель, активатор, стержневой смеситель, циклон и скруббер.Part of the transport system, consisting of a feed conveyor and a conveyor for feeding dried raw materials, in a particular embodiment, can be mounted in one gallery, and the conveyors are located one above the other for a more rational and compact spatial distribution of the process stream. For the same purpose, the production line can be equipped with an overpass in which conveyor drives, a chopper, an activator, a rod mixer, a cyclone and a scrubber are mounted.

Перечень фигур чертежейList of drawings

На фиг.1 представлен общий вид технологической линии подготовки- глинистого сырья. На фиг.2 представлена функциональная блок-схема системы автоматического управления линией.Figure 1 presents a General view of the technological line of preparation of clay raw materials. Figure 2 presents a functional block diagram of an automatic line control system.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

Заявляемый способ подготовки глинистого сырья был реализован посредством заявляемого устройства.The inventive method for the preparation of clay raw materials was implemented by the inventive device.

Технологическая линия подготовки глинистого сырья (см. фиг.1) содержит агрегат 1 приема и предварительного рыхления глины, питатель 2, сушильный барабан 3, связанный с системой пылеулавливания трубопроводом транспорта отработанного теплоносителя, дробилку 4, струнное сито 5, стержневой смеситель 6, ленточные транспортеры 7-11, активатор 12, регулируемую форсунку 13 подачи воды, установленную перед стержневым смесителем 6 и пробник 14 устройства контроля влажности готового сырья, расположенный на выходе стержневого смесителя 6.The processing line for preparing clay raw materials (see Fig. 1) contains an aggregate 1 for receiving and preliminary loosening clay, a feeder 2, a drying drum 3 associated with a dust collection system for the waste coolant transport pipeline, a crusher 4, a string sieve 5, a core mixer 6, belt conveyors 7-11, activator 12, an adjustable nozzle 13 for supplying water, installed in front of the rod mixer 6 and the probe 14 of the moisture control device for the finished raw material, located at the outlet of the rod mixer 6.

Агрегат 1 приема и предварительного рыхления глины состоит из корпуса-бункера, четырех лопастных шнеков и привода, установленных на отдельной сварной раме. Питатель 2 снабжен системой взвешивания, выполненной на базе тензометрических датчиков, и регулируемым приводом подачи глинистого сырья Система пылеулавливания состоит из пылеулавливающего циклона 15, скруббера 16, оснащенного дымовой трубой 17, и регулируемого вентилятора 18. В качестве активатора 12 применяют аппарат ударно-истирающего действия, в частности в качестве такового использован аппарат вихревого слоя. Активатор 12 связан на входе с патрубком сброса выделенной в процессе очистки пыли пылеулавливающего циклона 15, а на выходе - со стержневым смесителем 6 системой транспорта сухого порошка. Скруббер 16 связан трубопроводом транспорта отработанного теплоносителя с пылеулавливающим циклоном 15 и патрубком сброса отработанной жидкости с загрузочным отверстием активатора 20 шликера, которым дополнительно снабжена технологическая линия. Разгрузочное отверстие активатора 20 шликера связано с приемным лотком стержневого смесителя 6. Перед активатором 20 шликера установлен дозатор 21.Clay receiving and preliminary loosening unit 1 consists of a hopper body, four blade screws and a drive mounted on a separate welded frame. Feeder 2 is equipped with a weighing system based on strain gauges and an adjustable clay feed drive. The dust collection system consists of a dust collection cyclone 15, a scrubber 16 equipped with a chimney 17, and an adjustable fan 18. A shock-abrasion apparatus is used as an activator 12 in particular, the vortex layer apparatus is used as such. The activator 12 is connected at the inlet to the discharge pipe of the dust collecting cyclone 15 emitted during the dust cleaning process, and at the outlet to a rod mixer 6 with a dry powder transport system. The scrubber 16 is connected by a waste heat carrier transport pipeline with a dust collecting cyclone 15 and a waste fluid discharge pipe with a loading hole of a slip activator 20, which is additionally equipped with a production line. The discharge opening of the slip activator 20 is connected to the receiving tray of the core mixer 6. A dispenser 21 is installed in front of the slip activator 20.

Линия подготовки глинистого сырья работает следующим образом.The clay raw material preparation line operates as follows.

Карьерная глина влажностью 18-22% поступает в бункер агрегата 1 приема сырья, где посредством шнеков происходит рыхление и измельчение крупных мерзлых комьев глины. Агрегат 1 через питатель 2 выдает глину на ленточный транспортер 7, по которому она подается в приемное окно шнекового питателя сушильного барабана 3. Сушильный барабан 3 установлен под углом 4 градуса и вращается со скоростью 6 оборотов в минуту. При вращении барабана глина перемещается в сторону уклона, а навстречу ей движутся горячие (до 400 градусов С) дымовые газы из смесительной камеры топки барабана. Высушенная до влажности 7-12% глина высыпается на транспортер 8 и подается им на транспортер 9, проходит под улавливателем металла 19, где случайный металл отбирается, и поступает по течке в дробилку 4. Через загрузочную воронку дробилки глина попадает на вращающиеся с большой окружной скоростью молотки, которые осуществляют ее дробление. Из дробилки измельченная глина попадает на струнное сито 5, где происходит разделение на две фракции. Крупная фракция поступает на транспортер 10 и подается на повторное дробление. Мелкая фракция по течкам попадает в стержневой смеситель 6.Career clay with a moisture content of 18-22% enters the hopper of the unit 1 for receiving raw materials, where, by means of screws, loosening and grinding of large frozen clods of clay occurs. The unit 1 through the feeder 2 gives clay to the conveyor belt 7, through which it is fed into the receiving window of the screw feeder of the drying drum 3. The drying drum 3 is installed at an angle of 4 degrees and rotates at a speed of 6 revolutions per minute. When the drum rotates, the clay moves towards the slope, and hot (up to 400 degrees C) flue gases from the mixing chamber of the furnace of the drum move towards it. Clay, dried to a moisture content of 7-12%, is poured onto conveyor 8 and fed to conveyor 9, passed under a metal catcher 19, where random metal is taken, and flows into the crusher through the feed funnel 4. Clay gets into the rotating funnel of the crusher at a high peripheral speed hammers that crush it. From the crusher, crushed clay falls onto a string sieve 5, where it is divided into two fractions. A large fraction enters the conveyor 10 and is fed for re-crushing. The fine fraction flows into the rod mixer 6.

Отработанные дымовые газы сушильного барабана подвергают очистке. Для этого их отсасывают посредством вентилятора 18 и пропускают через пылеулавливающий циклон 15, осуществляющий сухую очистку и скруббер 16, производящий мокрую очистку. Экспериментально было установлено, что при введении порошка активированной глины в количестве 4-6% в местную малопластичную глину прочность получаемых образцов увеличивается на 30%, поэтому режим работы вентилятора подобран таким образом, чтобы обеспечить вынос 6 мас.% высушенного сырья пылевой фракции.The exhaust fumes from the dryer drum are cleaned. To do this, they are aspirated by means of a fan 18 and passed through a dust collecting cyclone 15, which performs dry cleaning and a scrubber 16, which performs wet cleaning. It was experimentally established that, when 4-6% activated clay powder is introduced into the local low-plastic clay, the strength of the obtained samples increases by 30%, therefore, the fan operation mode is selected in such a way as to ensure the removal of 6 wt.% Of the dried dust fraction raw material.

По мере накопления глины пылевой фракции в циклоне 15 открывается клапан 22, и глина по патрубку сброса пыли высыпается в активатор 12. В активаторе 12 глина подвергается очень тонкому измельчению в вихревом слое движущихся мелющих тел, в качестве которых выступают стальные шарики, приводимые в движение бегущим магнитным полем, активируется и через выходные отверстия поступает в приемный лоток стержневого смесителя 6,As the clay of the dust fraction accumulates in cyclone 15, valve 22 opens, and clay is poured into the activator 12 through the dust discharge pipe. In the activator 12, the clay is subjected to very fine grinding of moving grinding bodies in the vortex layer, which are steel balls driven by a moving one magnetic field, is activated and through the output holes enters the receiving tray of the core mixer 6,

По мере накопления сбрасываемой из скруббера 16 отработанной жидкости, содержащей частицы пыли (шликера), осуществляют активацию последнего в активаторе 20 и подают активированный шликер в приемный лоток стержневого смесителя 6. В стержневом смесителе 6 активированные пыль и шликер соединяются с глиной, прошедшей измельчение, при этом полученная масса подвергается помолу, растиранию и гранулированию. Пробник 14 посредством подвижного штока берет пробу готового сырья, осуществляется сравнение ажности полученного сырья с заданной и устройством контроля влажности посылается сигнал на вход системы управления (см. фиг.2). Если величина влажности меньше заданной, система автоматического управления включает в работу форсунку 13 подачи воды. Система автоматического управления регулирует работу привода подачи глинистого сырья, осуществляя обратный контроль посредством датчиков взвешивания питателя 2, а также осуществляет настройку вентилятора 18 отсоса теплоносителя. Готовое сырье, однородное по своему составу и структуре, из стержневого смесителя 6 по элеватору 23 и ленточному транспортеру 11 поступает в пресс для прессования кирпича.As the waste fluid containing dust particles (slurry) discharged from the scrubber 16 is accumulated, the latter is activated in the activator 20 and the activated slurry is fed into the receiving tray of the core mixer 6. In the core mixer 6, the activated dust and slip are combined with the crushed clay when this resulting mass is subjected to grinding, grinding and granulation. The probe 14 by means of a movable rod takes a sample of the finished raw material, compares the accuracy of the obtained raw material with the specified one and a moisture control device sends a signal to the input of the control system (see figure 2). If the humidity is less than the set value, the automatic control system includes a nozzle 13 for supplying water. The automatic control system regulates the operation of the drive supply of clay raw materials, performing reverse control by means of weighing sensors of the feeder 2, and also performs the adjustment of the fan 18 of the suction coolant. The finished raw material, uniform in composition and structure, from the core mixer 6 through the elevator 23 and the conveyor belt 11 enters the brick press.

Claims (19)

1. Способ подготовки глинистого сырья, включающий подачу сырья, сушку в потоке теплоносителя, измельчение, отбор части высушенного сырья пылевой фракции посредством системы пылеулавливания и гомогенизацию полученной массы, отличающийся тем, что отобранную пылевую фракцию активируют, после чего смешивают с остальным высушенным и прошедшим измельчение сырьем при ее количестве 2-12% от общей массы сырья.1. The method of preparation of clay raw materials, including the supply of raw materials, drying in a coolant stream, grinding, selection of part of the dried raw materials of the dust fraction through a dust collection system and homogenization of the resulting mass, characterized in that the selected dust fraction is activated, and then mixed with the rest of the dried and past grinding raw materials with its amount of 2-12% of the total mass of raw materials. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество высушенного сырья пылевой фракции, выносимого в систему пылеулавливания и отбираемого для активации, оcуществляют подбором скорости отработанного теплоносителя.2. The method according to claim 1, characterized in that the amount of dried raw material of the dust fraction carried into the dust collection system and selected for activation is carried out by selecting the speed of the spent coolant. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что осуществляют очистку отработанного теплоносителя посредством пылеулавливающего циклона и активируют пыль, полученную в процессе очистки теплоносителя.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that they carry out the cleaning of the spent coolant by means of a dust-collecting cyclone and activate the dust obtained in the process of cleaning the coolant. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что осуществляют дополнительно мокрую очистку отработанного теплоносителя посредством скруббера, а полученный после очистки шликер активируют и подают в гомогенизируемую массу.4. The method according to claim 3, characterized in that they further carry out wet cleaning of the spent coolant by means of a scrubber, and the slurry obtained after cleaning is activated and fed into the homogenized mass. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что гомогенизацию осуществляют в стержневом смесителе путем помола, растирания и грануляции.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the homogenization is carried out in a core mixer by grinding, grinding and granulation. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что осуществляют контроль влажности сырья, полученного после грануляции в стержневом смесителе, и корректируют влажность сырья по результатам контроля.6. The method according to claim 5, characterized in that they control the moisture content of the raw materials obtained after granulation in a core mixer, and adjust the moisture content of the raw materials according to the control results. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что корректирование влажности осуществляют путем впрыскивания воды в смеситель.7. The method according to claim 6, characterized in that the humidity is adjusted by injecting water into the mixer. 8. Способ по п.6, отличающийся тем, что осуществляют корректирование влажности путем изменения дозы подачи сырья.8. The method according to claim 6, characterized in that the humidity is adjusted by changing the dose of the feed. 9. Технологическая линия подготовки глинистого сырья, содержащая агрегат предварительного рыхления глины, питатель, сушильный барабан, связанный трубопроводом транспорта отработанного теплоносителя с системой пылеулавливания, измельчитель и стержневой смеситель, последовательно связанные в единую технологическую цепь транспортной системой, отличающаяся тем, что она снабжена активатором для пылевой фракции высушенного сырья, сообщенным на входе с патрубком сброса пыли системы пылеулавливания, а на выходе - со стержневым смесителем, причем питатель выполнен с системой взвешивания.9. A clay raw material preparation processing line containing a clay preliminary loosening unit, a feeder, a drying drum connected by a waste heat carrier transport pipeline with a dust collection system, a grinder and a core mixer, connected in series to a single technological chain by a transport system, characterized in that it is equipped with an activator for the dust fraction of dried raw materials communicated at the inlet with a dust discharge pipe of the dust collection system, and at the outlet with a rod mixer, Rich feeder configured with a weighing system. 10. Технологическая линия по п.9, отличающаяся тем, что активатор выполнен в виде аппарата ударно-истирающего действия.10. The production line according to claim 9, characterized in that the activator is made in the form of a shock-abrasive apparatus. 11. Технологическая линия по п.9 или 10, отличающаяся тем, что система пылеулавливания выполнена с пылеулавливающим циклоном, связанным на входе трубопроводом транспорта отработанного теплоносителя с сушильным барабаном, а на выходе - патрубком сброса выделенной в процессе очистки пыли с активатором.11. The production line according to claim 9 or 10, characterized in that the dust collection system is made with a dust collection cyclone connected at the inlet to the waste heat carrier transport pipe with a drying drum, and at the outlet, a discharge pipe allocated with dust from the activator during cleaning. 12. Технологическая линия по п.10 или 11, отличающаяся тем, что система пылеулавливания выполнена с регулируемым вентилятором отсоса отработанного теплоносителя.12. The production line according to claim 10 or 11, characterized in that the dust collection system is made with an adjustable exhaust fan suction fan. 13. Технологическая линия по п.12, отличающаяся тем, что она снабжена активатором для шликера, загрузочное отверстие которого связано с патрубком сброса отработанной жидкости скруббера, а разгрузочное отверстие - со стержневым смесителем, причем выход скруббера выполнен с дымовой трубой, при этом система пылеулавливания выполнена со скруббером, связанным с пылеулавливающим циклоном.13. The production line according to item 12, characterized in that it is equipped with an activator for a slurry, the feed opening of which is connected to the discharge pipe of the spent liquid of the scrubber, and the discharge hole is connected to a rod mixer, the outlet of the scrubber being made with a chimney, and the dust collection system made with a scrubber associated with a dust collecting cyclone. 14. Технологическая линия по любому из пп.9-12, отличающаяся тем, что питатель выполнен с бункером и с приводом, установленным с возможностью регулирования подачи сырья.14. The production line according to any one of paragraphs.9-12, characterized in that the feeder is made with a hopper and with a drive installed with the ability to control the supply of raw materials. 15. Технологическая линия по любому из пп.9-13, отличающаяся тем, что она снабжена устройством для контроля влажности полученного сырья, расположенным на выходе стержневого смесителя.15. The production line according to any one of paragraphs.9-13, characterized in that it is equipped with a device for controlling the humidity of the obtained raw materials located at the outlet of the core mixer. 16. Технологическая линия по любому из пп.9-13, отличающаяся тем, что она снабжена форсункой, установленной с возможностью регулирования подачи воды в смеситель.16. The production line according to any one of paragraphs.9-13, characterized in that it is equipped with a nozzle installed with the ability to control the flow of water into the mixer. 17. Технологическая линия по любому из пп.10-16, отличающаяся тем, что она снабжена системой автоматического управления для регулирования работы привода подачи глинистого сырья, вентилятора отсоса отработанного теплоносителя и форсунки подачи воды, связанной с системой взвешивания питателя и устройством контроля влажности полученного сырья.17. The production line according to any one of paragraphs.10-16, characterized in that it is equipped with an automatic control system for regulating the operation of the clay feed drive, a waste heat pump suction fan and a water supply nozzle associated with a feeder weighing system and a moisture control device for the obtained raw material . 18. Технологическая линия по любому из пп.9-16, отличающаяся тем, что часть транспортной системы, имеющей транспортер подачи сырья в сушильный барабан и транспортер подачи высушенного сырья в измельчитель, смонтирована в отдельной галерее, причем транспортеры расположены один над другим.18. A production line according to any one of claims 9-16, characterized in that a part of the transport system having a conveyor for supplying raw materials to the dryer drum and a conveyor for feeding the dried raw materials to the grinder is mounted in a separate gallery, the conveyors being located one above the other. 19. Технологическая линия по любому из пп.9-17, отличающаяся тем, что она выполнена с эстакадой, на которой смонтированы приводы транспортеров, измельчитель, активаторы, стержневой смеситель, циклон и скруббер.19. A production line according to any one of claims 9 to 17, characterized in that it is made with a flyover on which conveyor drives, a chopper, activators, a core mixer, a cyclone and a scrubber are mounted.

Images