Главная страница
Сведения об авторах

Агрегаты роторно-центробежного типа для комплексной переработки техногенных материалов

Севостьянов В. С., Качаев А. Е., Королев И. Г., Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова, Белгород, Россия

В Белгородском государственном технологическом университете им. В. Г. Шухова разработаны роторно-центробежные агрегаты для утилизации отходов, в частности хвостов и некондиционных фракций перлитового и вермикулитового производств, гидролизного лигнина, боя керамического кирпича и стекла.

Одна из конструкций (рис. 1) представляет собой дезинтегратор с получением на выходе готового продукта — композиционной смеси. Дезинтегратор предназначен для тонкого и сверхтонкого измельчения (удельная поверхность до 500—800 м²/кг) материалов малой и средней прочности с последующим их перемешиванием в торообразных камерах.

Рис. 1. Дезинтегратор, обеспечивающий получение на выходе готового продукта:

а — опытно-промышленный образец; б — модель со сдвоенной камерой гомогенизации: 1 — загрузка компонентов; 2 — блок измельчения материалов; 3 — внутренняя сепарация дисперсных материалов; 4 — ввод дисперсных систем в верхнюю камеру микрогрануляции; 5 — трубопроводная система дисперсной смеси; 6 — пневмогомогенизация; 7 — ввод дисперсных добавок; 8 — выгрузка готового продукта

Предложенное техническое решение (см. рис. 1а) защищено патентом РФ на изобретение № 2168361, на конструкцию дезинтегратора (см. рис. 1б) получено положительное решение о выдаче патента РФ на изобретение (заявка № 2008118079 от 29.07.09 г.).

С помощью дезинтегратора из отсева вспученного перлита и вермикулита получены огнезащитные материалы для металлоконструкций и блочных изделий (рис. 2).

Рис. 2. Образцы огнезащитных покрытий, полученные в результате термообработки порошков, измельченных в дезинтеграторе:

а — тонкодисперсного перлита и натрий-силикатного стекла; б — вермикулита и натрий-силикатного стекла

Получены положительные результаты при исследовании гидродинамической активации суспензий в данном агрегате с использованием кавитационных процессов. Дезинтегратор внедрен на предприятии по производству теплоизоляционных материалов из ТБО с применением механоактивированных вяжущих веществ.

На базе предложенных разработок создан технологический модуль (рис. 3), который позволяет производить ликвидные продукты, в том числе:

—  дисперсные порошки различного назначения из отходов керамической и стекольной промышленности;

—  механоактивированные смеси с наполнителями из отходов перлитового и вермикулитового производств;

—  пигменты для лакокрасочной промышленности из хвостов рудного производства.

Рис. 3. Технологический модуль для тонкого и сверхтонкого измельчения отходов:

1 — узел загрузки материалов для измельчения, активации или гомогенизации в воздушном потоке; 2 — аспирационно-классифицирующая система; 3 — дезинтегратор; 4 — камера микрогранулирования дисперсного продукта; 5 — камера пневмогомогенизации дисперсных систем; 6 — система трубопроводов; 7 — привод агрегата; 8 — рама

Для получения ультрадисперсных сепарированных порошков из отходов металлургической, химической промышленности, а также строительной индустрии нами разработана роторно-акустическая мельница (РАМ) комбинированного действия (рис. 4).

Рис. 4. Оборудование с использованием рам для сверхтонкой дезинтеграции и сепарации материалов:

1 — блок измельчения (РАМ); 2 — блок грубой очистки (инерционный пылеуловитель); 3 — нагнетающий вентилятор; 4 — блок полной очистки (рукавные фильтры); 5 — трубопровод

РАМ позволяет осуществлять следующие операции:

—  тонко диспергировать прочные горные породы (гранит, мраморную крошку, металлургические шлаки);

—  сверхтонко измельчать материалы малой и средней прочности (от мела, талька, антрацита до кварцитопесчаника и кварца);

—  пневмогомогенизировать дисперсные материалы при их измельчении в воздушно-материальных потоках;

—  с помощью 3-ступенчатой очистки запьгленного воздуха классифицировать готовый продукт на три и более фракции.

Получены положительные результаты при исследованиях процесса измельчения в РАМ мелкокусковых отходов керамзитобетонного производства, различных типов кварцевых пород (удельная поверхность до 600—800 м²/кг), стекольного и керамического боя.

Рассмотренное выше оборудование используется в составе технологического комплекса для производства композиционных смесей на ООО «Рецикл» (Белгород).

Предложенные разработки можно применять в разных областях (рис. 5), в том числе:

—  для производства сухих строительных смесей и лакокрасочных материалов, высокоактивированных пластифицирующих добавок для получения пенобетонов и теплоизоляционных материалов;

—  повторной активации материалов, потерявших свои вяжущие свойства;

—  производства высокодисперсных огнезащитных и декоративных покрытий.

Рис. 5. Области использования роторно-центробежных мельниц