Тақырыбы: Керамзитті бетон Орындаған: стр-21-1м тобының магистранты Ж. Демесбаева Қабылдаған

3.1.2 Циркуляциялық әдіс

Жалған сұйықталған дәнді материалдың қайнау қабаты жоғары көтерілетін газ ағынымен бірге осы жағдайдағы жалғыз үйлесім емес. Мысалы, егер камераның 1 (7 суретті қараңыз) торына 3 жалғама құбыр 4 арқылы түйіршіктелген материал сепкен кезде, олар белгілі-бір дәндер аралықты тығыз бостықтар түзуі мүмкін.

Сурет 7 - Шапшып атқылау қабатының сызбалық көрінісі.

1-корпус; 2-орталық бұрқақ; 3-тор; 4-газды келтіруге арналған жалғама құбыр; 5-материал конусы;
Біртіндеп жоғарылайтын жылдамдыққа ие жоғары көтерілетін газ ағыныңның осы қабаты арқылы материалды берген кеде, алдымен материал қозғалыссыз болады, ал қабаттың кедергісі газ жылдамдығын арттырған сайын арта түседі. Газды сүзгілеу кедергісінің күші – дәнді материалдың қабаты салмағымен теңескен жағдайда, гидравликалық кедергінің одан әрі өсуі тоқтайды және газ ағыны жылдамдығының өсуі қабаттың кеңеюіне әкеп соғады. Осындай жағдайда қабат қалыпқа келіп, көлемі жоғарлап, бөлшектер қозғалысқа келеді. Осындай жағдайда қабаттардың беті түзетіледі, әрі егер камера қабырғасында тесік 2 жасайтын болса, онда ол арқылы материалдың ағыны ағып шығады. Осы жайт аққыштық қасиеті бар дәнді материалдың қабатын жалған сұйықталған деп атауға мүмкіндік берді. Жалған сұйық қабат арқылы газ ағынын одан әрі жоғарлатқан кезде көпіршіктер шыға бастайды,қабат қарқынды түрде араласып, қайнаған сұйықтыққа ұқсас бұрқылдай бастайды, осылайша осы жағдайды қайнау қабаты деп атап кетті. Қайнау қабатына тән сипаттамасы – оның салыстырмалы тығыздығы, осы тығыздық кезінде дәндер қалғу үшін кеңістікте ашылмайды.

Газ жылдамдығын тағы да жоғарлату – материал дәндерінің қайнау қабатынан шығарылуымен бірге жүзеге асырылады.

Осылайша орын алатын бөлшектердің циркуляциясы – қабаттың орталық бөлігіндегі бұрқақтың көтерілуі және шеткері бөлігінің түсуі – материалдың жаңа жаңа күйін көрсетеді, осы күй шапшып атқылау қабаты деген атқа ие болды. Мұнда бөлшектердің циркуляциясы қарапайым жалған сұйық қабатқа қарағанда аса қарқынды болады.

Кеңес Одағында атқылаушы қабаты бар құрылғылар шетелге қарағанда ертерек пайда болды. Олар мақтаны, астықты, торфтыкептіру кезінде, әрі пеш техникасында және т.б. қолданылды. Керамзитті атқылаушы қабатта күйдіру үлкен қызығушылыққа ие болды. Соңғы жылдары ФРГ-да табысты сынақтар жүргізіліп, керамзитті атқылаушы қабатта күйдіру арқылы өндірудің жаңа циркуляциялық тәсілі практика үшін ұсынылды.

Ақтау қаласына жақын жерде орналасқан керамзит өндіру зауыты 2017 жылы құрған қондырғысы атқылау қабатында толтырғышты күйдіру әдісін пайдаланып, өндірілетін өнімділігі тәулігіне 400м3 боатын керамзитті қиыршықтас келесі ерекшеліктерімен сипатталады.

Керамзит өндірісі үшін шикізат ретінде карьерлік ылғалдылығы 13-15% болатын ұсақ дисперсті жеңіл балқитын саздар қолданылады. Көрсетілген ылғалдылық кезіндегі саздар салыстырмалы түрде тығыз және механизмдерді қосымша сылаусыз ұсақ майдалауға ұшыратылуы мүмкін. Оның химиялық құрамы келесідей сипатталады (%): SiO₂-49,10; Fe₂О₃— 7,98; А1₂0₃-21,89; MnO-0,11; CaO-3,58; MgO-1,57; SO₂-1,85; R20-2,86 және ППП-11,06.

Карьерде сазды – жыланбауыр жүрісті көпшөмішті экскаватормен игереді. Сазды игеру ауданына параллель түрде ұзындығы 150 м болатын таспалы конвейер орнатылады. Карьерден жеткізілетін сазды алдын-ала білікті уатқышта ұсақтайды. Кейіннен ол жәшікті бергішке келіп түседі, металдық қоспалардан тазартуға арналған электромагниті бар металды астауша арқылы өтіп, соққылы-шағылғыш дискілі ұсақтағышқа келіп түседі, мұнда олар ұсақ түрде ұнтақталып, табиғи ылғалдылық кезінде гомогенделеді. Кейіннен ұсақ ұнтақталған саздар үздіксіз ағын арқылы табақшалы грануляторға бағытталады, оған 2-4 % су және түйіршіктердің шар тәрізді формасының түзілуіне септігін тигізетін арнайы қоспалар қосылады. Таспалы конвейер бойымен түйіршіктер ұзындығы 10 және диаметрі 1,5 м болатын кептіргіш қарсы ағынды барабанға келіп түседі.

Кептіргіш барабаннан шыққаннан кейін материалдан ұсақ және ірі фракциялар бөлінеді, олар соққылы-шағылғыш дискілі ұсақтағышқа қайта өңдеу үшін бағытталады, ал 200°С дейін кептіргіш барабанда қыздырылған 1-12 мм өлшемді түйіршіктер конвейер арқылы көлемі 5 м³ болатын аралық бункерге жіберіледі.

Осы қарастырылған дайындау жүйесі кезінде ылғалдылығы 20 % жоғары саздар да өңделе алады. Осы жағдайда ұсақтағыш, табақшалы гранулятор және кептіргіш барабан тиісінше үлкен өлшемдерге ие және үнемі артығымен енгізіледі. Артық материалдар автоматты түрде ұсақтағышқа қайта жіберіледі. Мұнда құрғақ материал ылғал шикізатпен араластырылады, одан әрі сызба бойынша өңделеді.

Пештік ондырғы көлемі 5 м³ болатын бункерден, ендірмелі шлюзден, күйдіру камерасынан, арнайы бекітпе жанарғысынан құралады. Қондырғы мерзімді түрде әрбір 40 с жүктеу сызбасы бойынша жұмыс жасайды.

Құрғақ түйіршіктер бункерден көлемдік дозаторға келіп түседі, олар дозатордан мерзімді түрде пешке жүктеледі де, атқылау қабатында күйдіріледі. (8 суретті қараңыз). Пеште түйіршіктер жоғары қарай қозғалатын газдармен ұсталынады және газ ағының күші күйдірілетін материалдың ауырлық күшінен төмен болған уақытқа дейін көтеріледі, кейіннен ол төменге түседі де, кейіннен қайта газ ағынымен ұсталып, көтеріледі. 40 с ішінде осылайша циркуляциялау кезінде түйіршіктер қабанады. Содан кейін отынды беру тоқтатылады, бекітпе ашылып, 4 секунд ішінде қабынған материал сыртқа шығарылады. Күйдірілген материалды конвейер арқылы сұрыптауға бағыттайды, ал түйіршіктелген материалдың жаңа партиясы қабыну үшін пешке жіберіледі.

Сурет 8 - Атқылау қабатындағы пештің сызбасы.

1— шығарылатын газдар; 2—жүктеу; 3 — шығару

Жылулық соққы нәтижесінде керамзит дәндері қатты тығыз қабықшаға ие, осы қабықша дәндердің беріктілігін айтарлықтай арттырады. Осындай жағдайда біртекті жылулық өңдеу нәтижесінде ұсақ және ірі түйіршіктер бірдей дәрежеде қабынады. Пеш отқа төзімді жеңіл салмақты жылуоқшаулағыш материалмен футерленеді. Қабырғаның сыртқы температурасы 50°С аспайды, яғни сәулелеу арқылы жылудың жоғалуы өте аз.

Күйдіру пешінің биіктігі 10 м, ішкі диаметрі жарықтағы 2,5 м. Бекітпе мен шлюзден басқа пештің қозғалмалы бөлшектері болмайды. Пештегі өңделген түтіндік газдар кептіргіш барабанға келіп түседі және одан шыққаннан кейін циклондарда шаңсыздандырылады.

Айналмалы пештерде керамзит өндірісінің дәстүрлі өндіру тәсіліне қарағанда циркуляциялық тәсіл – пеш және футеровкаға ешбір қауіпсіз және энергия шығынынсыз, кез –келген уақытта іске қосып, тоқтатуға мүмкіндік береді. Толығымен суыған қондырғыны жағу үшін – 60 минут, ал ішінара суыған пешті жағу үшін – 15 минут қажет етіледі [7].

Барлық қондырғыны басқару автоматтандырылған. Пешті жүктеу және шығару ұзақтығы уақыт релесімен бақыланады. Күйдіру ұзақтығын немесе температураны өзгерту күйдірілетін материалдың үйінді тығыздығын өзгертуге әкеп соғады. Күйдіру аумағы телевизиялық камера арқылы бақыланады, ал пештің жұмысы юасқару пультімен реттеледі. Пеш қазіргі кезде жеңіл мотор майында жұмыс жасайды, бірақ, табиғи газда және мазутта жұмыс жасай алады. Атқылау қабатында 1 кг керамзитті күйдіруге қажетті жылу шығыны 3990 кДЖ құрайды, ал электр энергиясының шығыны 15 кВт/т. Үйінді тығыздығы 500 кг/м³ болатын шығарылатын керамзитті қиыршықтас жоғары беріктілігімен сипатталады және күштік-арматуралы конструкцияларға арналған жоғары-берік керамзитбетонды дайындау үшін қолданылады.

Циркуляциялық тәсілмен күйдіру арқылы алынатын керамзитті қиыршықтас өндірісінің сызбасы 9 суретте келтірілген.

Сурет 9 - Циркуляциялық тәсіл бойынша керамзитті қиыршықтасты өндірудің технологиялық сызбасы

1-көпшөмішті экскаватор; 2-білікті уатқыш; 3-жәшікті бергіш (100 м3); 4-соққылы-шағылғыш дискілі ұсақтағыш; 5-табақшалы гранулятор; 6-шаңды шығаруға арналған шнек; 7-циклонды шаң ұстағыш; 8-кептіргіш барабан; 9-шөмішті элеватор; 10-қосалқы бункер (5 м3), 11-ендірмелі шлюз;12-атқылау қабаты бар пеш.