RU2847031C2 - Method and apparatus for producing carbonised building materials - Google Patents
Method and apparatus for producing carbonised building materialsInfo
- Publication number
- RU2847031C2 RU2847031C2 RU2024106857A RU2024106857A RU2847031C2 RU 2847031 C2 RU2847031 C2 RU 2847031C2 RU 2024106857 A RU2024106857 A RU 2024106857A RU 2024106857 A RU2024106857 A RU 2024106857A RU 2847031 C2 RU2847031 C2 RU 2847031C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- products
- raw materials
- carbonization
- production
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для получения изделий карбонатного твердения из техногенных отходов металлургии и диоксида углерода и направлено на решение фундаментальной проблемы снижения углеродного следа экономики, в частности в нефте- и газоперерабатывающей, металлургической и строительной её отраслях, и основывается на разработке научно-технологических основ поглощения и связывания антропогенного СО2 различными металлургическими шлаками и шламами в результате их переработки в сырьё для строительных материалов и изделий. Производственная линия изготовления карбонизированных строительных материалов может быть задействована в производстве бетонных изделий, кирпичей, тротуарной плитки, а также в строительстве зданий и сооружений, где требуется применение материалов с повышенной прочностью и долговечностью.The invention relates to equipment for producing carbonated products from man-made metallurgical waste and carbon dioxide. It addresses the fundamental problem of reducing the economy's carbon footprint, particularly in the oil and gas refining, metallurgy, and construction industries. It is based on the development of scientific and technological foundations for the absorption and binding of anthropogenic CO2 by various metallurgical slags and sludges as a result of their processing into raw materials for building materials and products. The production line for carbonized building materials can be used in the production of concrete products, bricks, and paving slabs, as well as in the construction of buildings and structures requiring materials with increased strength and durability.
Для целей настоящей заявки используются следующие определения:For the purposes of this application, the following definitions apply:
Процесс карбонизации - это процесс в результате которого происходит насыщение какого-либо изделия углекислым газом;The carbonization process is a process that results in the saturation of any product with carbon dioxide;
Вторичные продукты металлургии - металлургические шлаки, побочный продукт от производства металла после очистки от остатков ценных компонентов, отправляемый в отвал.Secondary products of metallurgy are metallurgical slags, a by-product of metal production after cleaning from the remains of valuable components, sent to the waste heap.
Строительные материалы - материалы, применяемые в строительстве для постройки, ремонта и реконструкции сооружений, такие как кирпич пустотелый, плита тротуарная, блок бетонный и другие.Construction materials are materials used in construction for the construction, repair and reconstruction of buildings, such as hollow bricks, paving slabs, concrete blocks and others.
ТОМ - техногенные отходы металлургии (шлаки, шламы и т.п.).TOM - man-made metallurgical waste (slag, sludge, etc.).
Процесс карбонизации строительных материалов направлен на решение фундаментальной проблемы снижения углеродного следа экономики, в частности в нефте- и газоперерабатывающей, металлургической и строительной её отраслях, и основывается на разработке научно-технологических основ поглощения и связывания антропогенного СО2 различными металлургическими шлаками и шламами в результате их переработки в сырьё для строительных материалов и изделий. Помимо этого, такая технология производства строительный материалов в рамках частных, например, региональных, логистических, экономических и технических предпосылок, может быть более удобной к внедрению по отношению к традиционной технологии производства аналогичных строительных материалов.The carbonization process for building materials addresses the fundamental problem of reducing the economy's carbon footprint, particularly in the oil and gas refining, metallurgy, and construction industries. It is based on the development of scientific and technological foundations for the absorption and binding of anthropogenic CO2 by various metallurgical slags and sludges as a result of their processing into raw materials for building materials and products. Furthermore, this technology for producing building materials, given specific regional, logistical, economic, and technical conditions, may be more easily implemented than traditional production technologies for similar building materials.
Из уровня техники известно множество решений в части оборудования, технологических линий и установок или производственных комплексов, предназначенных для производства строительных материалов, таких как керамический кирпич, клинкерный кирпич, тротуарная плитка и др. Например, комплекс по производству керамического кирпича [RU 2051032, опубликовано: 27.12.1995] или строительный кирпич, способ и комплект оборудования для его производства [RU 2275343, опубликовано: 27.04.2006] или технологическая линия для производства керамического кирпича [RU 2726000, опубликовано: 08.07.2020] или комплекс формовочный стационарный для производства бетонных изделий [RU 2694671, опубликовано: 16.07.2019].The prior art contains numerous known solutions in terms of equipment, process lines and installations or production complexes intended for the production of building materials such as ceramic bricks, clinker bricks, paving slabs, etc. For example, a complex for the production of ceramic bricks [RU 2051032, published: 27.12.1995] or building bricks, a method and a set of equipment for their production [RU 2275343, published: 27.04.2006] or a process line for the production of ceramic bricks [RU 2726000, published: 08.07.2020] or a stationary molding complex for the production of concrete products [RU 2694671, published: 16.07.2019].
При этом известны и решения для производства карбонизированных строительных материалов.At the same time, solutions for the production of carbonized building materials are also known.
В частности, из уровня техники известны решения, в которых в качестве сырья используются побочные продукты или вторичные продукты металлургических производств (в частности шлаки и шламы). В решении компании Arcelormittal согласно изобретению [WO 2019064052, опубликовано 04.04.2019] расплавленный сталелитейный шлак, содержащий по меньшей мере 2 мас.% свободной извести, отверждают с получением частиц отверждённого шлака, имеющих диаметр меньше 1 мм. При отверждении расплавленный сталелитейный шлак приводят в контакт с по меньшей мере одним первым газом карбонизации. Частицы отверждённого шлака охлаждают до температуры, составляющей 300°C или ниже, со скоростью от 1 до 100°C/мин, причем при охлаждении частицы отверждённого шлака приводят в контакт с по меньшей мере одним вторым газом карбонизации. Устройство для непрерывного получения отвержденного сталелитейного шлака содержит замкнутую камеры, содержащую устройство для отверждения, устройство для впрыскивания первого газа карбонизации, устройство для второго газа карбонизации, нижнюю пористую стенку и устройство для впрыскивания третьего газа карбонизации через нижнюю пористую стенку. Обеспечивается получение отвержденного шлака с низким содержанием свободной извести при сохранении короткого времени обработки.In particular, prior art discloses solutions that utilize by-products or secondary products from metallurgical production (in particular slags and sludges) as raw materials. In the Arcelormittal solution according to the invention [WO 2019064052, published 04.04.2019], molten steelmaking slag containing at least 2% by weight of free lime is solidified to produce solidified slag particles having a diameter of less than 1 mm. During solidification, the molten steelmaking slag is brought into contact with at least one first carbonization gas. The solidified slag particles are cooled to a temperature of 300°C or lower at a rate of 1 to 100°C/min, wherein during cooling, the solidified slag particles are brought into contact with at least one second carbonization gas. A device for continuously producing solidified steelmaking slag comprises a closed chamber containing a solidification device, a device for injecting a first carbonization gas, a device for injecting a second carbonization gas, a lower porous wall, and a device for injecting a third carbonization gas through the lower porous wall. This ensures the production of solidified slag with a low free lime content while maintaining a short processing time.
Также из уровня техники известен ряд решений, связанных с оборудованием для карбонатного твердения и принудительной карбонизации строительных материалов.Also known from the prior art are a number of solutions related to equipment for carbonate hardening and forced carbonization of building materials.
Известно устройство для изготовления кирпича [CN112318681, опубликовано 05.02.2021]. Изобретение раскрывает способ работы устройства для изготовления корпуса кирпича, карбонизированного диоксидом углерода, и относится к области производства кирпича для строительства. В изобретении специально разработаны два процесса предварительной карбонизации и вторичной карбонизации, так что извлечение из формы и быстрое повышение прочности плавно завершаются после временной стабилизации формы и прочности корпуса кирпича. Все системы в устройстве работают в соответствии с последовательностью технологических операций, так что загрузка, формование, уплотнение и транспортировка кирпичной формы выполняются одновременно, добавление кирпичного материала и равномерное смешивание выполняются в процессе предварительной карбонизации, производительность повышается за счет двухстадийного процесса и системы транспортировки; верхняя конвейерная лента и нижняя конвейерная лента вращаются посредством вращающегося вала, корпуса кирпичей извлекаются из форм через пружинные ограничители в кирпичных формах, а расформовка корпусов кирпичей и эффективное циклическое использование пустых кирпичных форм достигаются за счет электромагнитной адсорбции, высвобождения и транспортировки конвейерные ленты.A device for producing bricks is known [CN112318681, published 05.02.2021]. The invention discloses a method of operating a device for producing a brick body carbonized with carbon dioxide, and relates to the field of producing bricks for construction. The invention specially develops two processes of pre-carbonization and secondary carbonization, so that demolding and rapid strengthening are smoothly completed after the temporary stabilization of the shape and strength of the brick body. All systems in the device operate in accordance with a sequence of process operations, so that loading, molding, compaction and transportation of the brick mold are carried out simultaneously, the addition of brick material and uniform mixing are performed during the pre-carbonization process, productivity is increased due to the two-stage process and the transportation system; The upper conveyor belt and the lower conveyor belt rotate by means of a rotating shaft, the brick bodies are removed from the molds through spring stoppers in the brick molds, and the demoulding of the brick bodies and the effective cyclic use of empty brick molds are achieved through electromagnetic adsorption, release and transportation of the conveyor belts.
Известно техническое решение в области оборудования для карбонизации и графитации [CN219433778 (U), опубликовано 28.07.2023]. Комплексная печь карбонизации и графитации содержит корпус печи, внутреннюю камеру-контейнер, которая расположена в центре внутренней части корпуса печи. Корпус и внешняя дверца печи соединена с возможностью вращения относительно внутренней части. В верхней части корпуса печи выполнено цилиндрическое вытяжное отверстие; имеются впускные и выпускные отверстия для охлаждающей воды, расположенные на внешней боковой дверце печи; впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для воздуха расположены сформированы на левой и правой сторонах корпуса печи соответственно.A technical solution is known in the field of carbonization and graphitization equipment [CN219433778 (U), published 07/28/2023]. The integrated carbonization and graphitization furnace comprises a furnace body and an internal container chamber, which is located in the center of the furnace body interior. The furnace body and the outer door are connected so as to rotate relative to the inner part. A cylindrical exhaust opening is formed in the upper part of the furnace body; inlet and outlet openings for cooling water are located on the outer side door of the furnace; an air inlet opening and an air outlet opening are formed on the left and right sides of the furnace body, respectively.
Наиболее близким аналогом является «Способ производства композитных карбонизированных изделий» [RU 2549258 опубликовано: 20.04.2015]. Изобретение относится к строительной отрасли и может быть использовано для производства стеновых изделий. Способ производства композитных карбонизированных изделий включает формование изделий из формовочной массы, полученной на основе гашеной кальциевой или доломитовый извести и наполнителя в виде отходов добычи и обработки известняков фракции до 5 мм, формование осуществляют под давлением 50-150 кгс/см2, карбонизацию изделий углекислым газом величиной потока 0,2 л/см2 мин в течение 3-6 ч. Способ обеспечивает производство искусственного материала прочностью 9-20 МПа при средней плотности 1350-1700 кг/м3, коэффициент смягчения которого составляет 0,77-0,88.The closest analogue is the "Method for producing composite carbonized products" [RU 2549258 published: 20.04.2015]. The invention relates to the construction industry and can be used for the production of wall products. The method for producing composite carbonized products includes molding the products from a molding mass obtained on the basis of slaked calcium or dolomite lime and a filler in the form of waste from the extraction and processing of limestones with a fraction of up to 5 mm, molding is carried out under a pressure of 50-150 kgf/cm2, carbonization of the products with carbon dioxide at a flow rate of 0.2 l/cm2 min for 3-6 hours. The method ensures the production of an artificial material with a strength of 9-20 MPa at an average density of 1350-1700 kg/m3, the softening coefficient of which is 0.77-0.88.
Признаками изобретения, которые совпадают с признаками ближайшего аналога, является наличие в способе производства композитных карбонизированных изделий формования изделий прессованием из формовочной массы, карбонизации углекислым газом.The features of the invention, which coincide with the features of the closest analogue, are the presence in the method of producing composite carbonized products of molding the products by pressing from a molding mass, carbonization with carbon dioxide.
Основным недостатком прототипа, описывающего способ получения композитных изделий является использование в технологии гашеной кальциевой или доломитовой извести. Использование еще одного дополнительного компонента удорожает и усложняет процесс производства изделий, при этом не изменяя их основных свойств. Также дополнительный компонент неминуемо влияет на внутризаводскую логистику и хранение, а также на состав технологического оборудования. Вовлечение лишнего компонента в процесс неминуемо повлечет за собой использование громоздкого оборудования, такого как дополнительные дробилки, сушилки, пресс-формы и т.д. Также нет понимания, как вовлечение в процесс формования изделий гашеной кальциевой или доломитовой извести влияет на процесс карбонизации. Веществом, которое связывается и реагирует с диоскидом углерода, создает высокопрочный карбонизированный материал являются оксиды кальция и магния, оксид кремния и другие вещества, входящие в состав техногенных отходов металлургии, являющиеся основным компонентом по заявляемому техническому решению. Помимо этого, прототип неизбежно связан с проблемой утилизации реакционной воды, которая образуется в виде конденсата в процессе карбонизации.The main drawback of the prototype describing the method for producing composite products is the use of slaked calcium or dolomite lime in the process. The use of yet another additional component increases the cost and complicates the production process, while not changing their fundamental properties. Furthermore, the additional component inevitably impacts in-plant logistics and storage, as well as the composition of the process equipment. Involving an additional component in the process inevitably entails the use of bulky equipment, such as additional crushers, dryers, molds, etc. Furthermore, there is a lack of understanding of how the use of slaked calcium or dolomite lime in the molding process affects the carbonation process. Calcium and magnesium oxides, silicon oxide, and other substances found in industrial metallurgical waste, which are the main components of the proposed technical solution, are the substances that bind and react with carbon dioxide to create a highly durable carbonized material. In addition, the prototype inevitably faces the problem of recycling reaction water, which forms as condensate during the carbonation process.
ПРОБЛЕМАТИКА И ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТPROBLEMS AND TECHNICAL RESULTS
Техническим результатом изобретения является утилизация диоксида углерода (СО2). Также техническим результатом является оптимизация процесса изготовления карбонизированный строительных материалов и состава оборудования технологической линии. Еще одним техническим результатом является отсутствие стоков реакционной воды.The technical result of the invention is the utilization of carbon dioxide (CO2). It also optimizes the manufacturing process of carbonized building materials and the composition of the process line equipment. Another technical result is the elimination of reaction water waste.
За один цикл работы (16 часов работы) технологическая линия позволит получать более 36 000 шт условного кирпича и позволит утилизировать до 13 тонн СО2. Получаемые по данной технологии строительные изделия будут содержать в своем составе до 15% СО2.In one cycle (16 hours of operation), the production line will produce over 36,000 bricks and utilize up to 13 tons of CO2. Building products produced using this technology will contain up to 15% CO2.
Также отличительной чертой данного способа получения изделий карбонатного твердения является использование рецикловой воды, которая образуется в виде конденсата в камерах карбонизации в процессе насыщения изделий диоксидом углерода. Данный способ позволяет повторно и в полном объеме вовлекать в процесс формования изделий воду, которая дополнительно содержит небольшие количества растворенного СО2 благоприятно влияющего на процесс карбонизации. В случае повторного вовлечения в процесс рецикловой воды позволяет уменьшить расход воды и снизить затраты на строительство локальных очистных сооружений. Дополнительным преимуществом является вовлечение растворенного СО2 в структуру изделий уже на стадии формования и смешения сырья. Использование рецикловой воды стимулирует протекание реакций карбонизации в массе изделия, что, как следствие, увеличивает прочность изделий. Таким образом, достигается не только высокая поверхностная прочность изделий, обеспечиваемая, главным образом, протеканием газофазного процесса карбонизации в камере, но и на этапе затворения исходных компонентов, где происходит жидкофазная карбонизация сырья в массе.Another distinctive feature of this method for producing carbonate-hardened products is the use of recycled water, which forms as condensate in carbonation chambers during the saturation of the products with carbon dioxide. This method allows for the full and repeated use of water in the molding process, which additionally contains small amounts of dissolved CO2, which has a beneficial effect on carbonation. Reusing recycled water reduces water consumption and the cost of constructing on-site treatment facilities. An additional advantage is the incorporation of dissolved CO2 into the product structure already at the molding and raw material mixing stage. The use of recycled water stimulates carbonation reactions within the product mass, which consequently increases product strength. This achieves not only high surface strength, primarily due to the gas-phase carbonization process in the chamber, but also liquid-phase carbonization of the raw materials during the mixing stage of the initial components.
Таким образом, технический результат обеспечивается способом производства карбонизированных строительных материалов, включающий подготовку сырья, в качестве которого используется минеральное сырье и техногенные отходы металлургии, путем сушки, измельчения и сортировки, при этом в качестве сырья используются техногенные отходы металлургии и минеральный заполнитель, смешение и гомогенизацию, добавление воды, формовку, прессование, штабелирование, принудительную карбонизацию в камере карбонизации при атмосферном давлении, комнатной температуре и концентрации СО2 не менее 80% об. в течение 4 - 6 часов, при этом конденсат из камеры карбонизации возвращается на этап формовки и вовлекается в качестве пропитки в соотношении свежей воды к рециркулирующей 5:1, а процесс карбонатного твердения в камере происходит без принудительной циркуляции газовой смеси в камере.Thus, the technical result is ensured by the method of producing carbonized building materials, including the preparation of raw materials, which are mineral raw materials and man-made metallurgical waste, by drying, grinding and sorting, wherein man-made metallurgical waste and mineral filler are used as raw materials, mixing and homogenization, adding water, molding, pressing, stacking, forced carbonization in a carbonation chamber at atmospheric pressure, room temperature and a CO2 concentration of at least 80% by volume. for 4 - 6 hours, wherein condensate from the carbonation chamber is returned to the molding stage and is involved as impregnation in a ratio of fresh water to recirculated water of 5:1, and the process of carbonate hardening in the chamber occurs without forced circulation of the gas mixture in the chamber.
И установкой производства карбонизированных строительных материалов, включающая блок подготовки сырья, блок формовки, блок карбонатного твердения, включающий не менее одной герметичной камеры карбонизации с технологическими линиями подвода и отвода углекислого газа, блок подготовки углекислого газа, участок упаковки изделий, при этом от блока карбонатного твердения линия рециркуляции реакционной воды идет в блок формовки.And a plant for the production of carbonized building materials, including a raw material preparation unit, a molding unit, a carbonate curing unit, including at least one sealed carbonation chamber with process lines for the supply and removal of carbon dioxide, a carbon dioxide preparation unit, a product packaging section, while from the carbonate curing unit the reaction water recirculation line goes to the molding unit.
ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ И ЧЕРТЕЖЕЙDESCRIPTION OF DRAWINGS AND DRAWINGS
Способ и установка производства карбонизированных строительных материалов проиллюстрированы несколькими изображениями. Так в частности на фигуре 1 представлена общая технологическая схема установки, где:The method and installation for producing carbonized building materials are illustrated by several images. Specifically, Figure 1 shows the general process flow diagram of the installation, where:
1. Сушильный барабан для шлака;1. Slag drying drum;
2. Дробильно-сортировочный комплекс;2. Crushing and sorting complex;
3. Мельница для шлака/шлама;3. Slag/sludge mill;
4. Бункер для хранения шлака/отсева;4. Slag/screenings storage bin;
5. Силос молотого шлама/шлака;5. Silo for ground sludge/slag;
6. Дозатор/Весы бункерные;6. Doser/Bunker scales;
7. Смеситель сырья - приготовление формовочной смеси (смешивание);7. Raw material mixer - preparation of molding mixture (mixing);
8. Формовочный пресс - приготовление изделий;8. Molding press - preparation of products;
9. Участок карбонизационного твердения - состоит из 8 камер карбонизации;9. Carbonation hardening section - consists of 8 carbonation chambers;
10. Узел упаковки - перекладывание готовых изделий карбонатного твердения с многоразовых поддонов на одноразовые паллеты;10. Packaging unit - transfer of finished carbonate hardening products from reusable pallets to disposable pallets;
11. Склад готовых изделий.11. Finished goods warehouse.
12. Емкость воды;12. Water capacity;
Междустадийные процессы:Interstage processes:
13. Автопогрузчик ковшовый;13. Bucket loader;
14. Ленточный транспортер - доставка сырья и прочих компонентов;14. Belt conveyor – delivery of raw materials and other components;
15. Шнековый транспортер - передвижение смесей по стадиям приготовления;15. Screw conveyor – movement of mixtures through the stages of preparation;
16. Манипулятор - укладка сформированных изделий на паллеты;16. Manipulator - placing formed products on pallets;
17. Вилочный погрузчик;17. Forklift;
На фигуре 2 приведена схема материальных потоков производства кирпича карбонатного твердения.Figure 2 shows a diagram of the material flows for the production of carbonate-hardened bricks.
На фигуре 3 представлены фотографии изготовленных образцов строительных изделий карбонатного твердения, где: а- опытная партия плит тротуарных на основе сталеплавильного шлака после формования, б - опытная партия плит тротуарных на основе электросталеплавильного шлака после формования в - опытная партия кирпичей на основе нефелинового шлама после формования; г - общий вид испытываемых изделий.Figure 3 shows photographs of manufactured samples of carbonate-hardened building products, where: a - a pilot batch of paving slabs based on steel-smelting slag after molding, b - a pilot batch of paving slabs based on electric steel-smelting slag after molding, c - a pilot batch of bricks based on nepheline sludge after molding; d - general view of the tested products.
На фигуре 4 приведены фотографии, иллюстрирующие общий ход выполнения испытаний на силикатный распад, в частности: а - вид испытуемых изделий, б - общий вид изделий перед циклом пропаривания, в - общий вид испытываемых изделий после 3-го цикла пропаривания, г - общий вид испытываемых изделий после 3-го цикла пропаривания, д - кирпич после 3-го цикла пропаривания, е - плитка после 3-го цикла пропаривания, ж - пример испытания на сжатие кирпича после 3-го цикла пропаривания, з - пример испытания на сжатие плитки после 3-го цикла пропаривания.Figure 4 shows photographs illustrating the general course of testing for silicate decomposition, in particular: a - view of the test products, b - general view of the products before the steaming cycle, c - general view of the test products after the 3rd steaming cycle, g - general view of the test products after the 3rd steaming cycle, d - brick after the 3rd steaming cycle, e - tile after the 3rd steaming cycle, g - example of a brick compression test after the 3rd steaming cycle, h - example of a tile compression test after the 3rd steaming cycle.
На фигурах 5-7 представлены рентгенограммы проб материалов. На фигурах 8-10 представлены термограммы проб материалов.Figures 5-7 show X-ray diffraction patterns of material samples. Figures 8-10 show thermograms of material samples.
Фигуры 5 - 10 приводят данные на основе шлака сталеплавильного, шлака электросталеплавильного и нефелинового шлама.Figures 5 - 10 provide data based on steelmaking slag, electric steelmaking slag and nepheline sludge.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ГРУППЫ ИЗОБРЕТЕНИЙDETAILED DESCRIPTION OF THE GROUP OF INVENTIONS
Сырьевая база:Raw material base:
- нефелиновый шлам;- nepheline sludge;
- шлак сталеплавильный;- steelmaking slag;
- шлак электросталеплавильный.- electric steelmaking slag.
- отходы камнедобычи и переработки горных пород (минеральное сырьё);- waste from stone mining and rock processing (mineral raw materials);
- углекислый газ, улавливаемый из потоков отдувочных газов (концентрация ≈80 об.%).- carbon dioxide captured from exhaust gas streams (concentration ≈80 vol.%).
Состав технологической линии:Composition of the technological line:
- участок складирования сырьевых материалов;- raw materials storage area;
- блок подготовки сырья, в котором производится подготовка шлаков (сушка, помол, классификация), минерального сырья (классификация);- a raw material preparation unit in which slags are prepared (drying, grinding, classification), mineral raw materials (classification);
- блок подготовки углекислого газа;- carbon dioxide preparation unit;
- блок формовки;- molding block;
- блок карбонизационного твердения;- carbonization hardening block;
- участок упаковки изделий;- product packaging section;
- склад готовой продукции.- finished goods warehouse.
Участок складирования сырьевых материалов представляет собой складское хозяйство, в состав которого входят крытые площадки хранения шлама/шлаков и минерального сырья.The raw materials storage area is a warehouse facility that includes covered storage areas for sludge/slag and mineral raw materials.
Блок подготовки сырья представляет собой площадку, на которой размещено следующее оборудование, входящее в состав установки:The raw material preparation unit is a platform where the following equipment, which is part of the installation, is located:
- сушилка барабанная для сушки шлама/шлака и минерального сырья;- drum dryer for drying sludge/slag and mineral raw materials;
- дробильно-помольно-сортировочный комплекс переработки шлама/шлаков и минерального сырья;- crushing, grinding and sorting complex for processing sludge/slag and mineral raw materials;
- ленточные и винтовые транспортёры для подачи на переработку и складирование подготовленного сырья;- belt and screw conveyors for feeding prepared raw materials for processing and storage;
- пневмотранспорт для транспортирования молотого сырья в силос;- pneumatic transport for transporting ground raw materials to the silo;
- силос для хранения молотого сырья;- silo for storing ground raw materials;
- расходные бункера для хранения минерального заполнителя.- consumption bins for storing mineral filler.
Блок подготовки углекислого газа - представляет собой стандартное оборудование для очистки, отстаивания и обеспечения требуемых температуры и давления газа, подаваемого в дальнейшем в камеры карбонизации.The carbon dioxide preparation unit is a standard piece of equipment for cleaning, settling and providing the required temperature and pressure of the gas, which is then fed into the carbonation chambers.
Блок формовки включает:The molding unit includes:
- скоростного смесителя-активатора с дозаторным комплексом;- high-speed mixer-activator with a dosing complex;
- гидравлических прессов полусухого прессования;- hydraulic presses for semi-dry pressing;
- роботов укладчиков отформованных изделий на поддоны;- robots for stacking molded products on pallets;
- ёмкость для воды;- water container;
- ленточные и винтовые транспортёры для транспортирования сырья и формовочной смеси.- belt and screw conveyors for transporting raw materials and molding sand.
Блок карбонизационного твердения представляет собой комплекс из карбонизационных камер и манипуляторный комплекс загрузки-выгрузки поддонов с изделиями и транспортировки изделий после карбонизации на участок упаковки.The carbonization curing unit is a complex of carbonization chambers and a manipulator complex for loading and unloading pallets with products and transporting products after carbonization to the packaging area.
Участок упаковки изделий расположен в крытом цеху, оборудован машиной по перекладке изделий с поддонов на паллеты и машиной-упаковщиком изделий в полиэтиленовую пленку.The product packaging section is located in a covered workshop and is equipped with a machine for transferring products from pallets to pallets and a machine for packaging products in polyethylene film.
Склад готовой продукции представляет крытую площадку. Складирование и погрузка готовой продукции осуществляются с помощью вилочных автопогрузчиков.The finished goods warehouse is a covered area. Forklifts are used for storing and loading finished goods.
ОПИСАНИЕ В СТАТИКЕDESCRIPTION IN STATICS
Установка включает в себя следующие основные элементы:The installation includes the following main elements:
- участок складирования сырьевых материалов;- raw materials storage area;
- блок подготовки сырья, в котором производится подготовка шлаков (сушка, помол, классификация), минерального сырья (классификация);- a raw material preparation unit in which slags are prepared (drying, grinding, classification), mineral raw materials (classification);
- блок подготовки углекислого газа;- carbon dioxide preparation unit;
- блок формовки;- molding block;
- блок карбонизационного твердения;- carbonization hardening block;
- блок упаковки изделий.- product packaging unit.
Принципиальная технологическая схема производства изделий карбонатного твердения представлена на фигуре 1.The basic technological scheme for the production of carbonate hardening products is shown in Figure 1.
Краткое описание работы установки.Brief description of the installation operation.
Сушилка барабанная (1) служит для сушки шлама/шлака и минерального сырья которое поступает со склада хранения сырья с помощью автопогрузчика ковшового (13). После сушилки располагается дробильно-помольно-сортировочный комплекс, который служит для переработки и дробления шлама/шлаков и минерального сырья до определенного размера частиц (при необходимости). Он включает в себя такое оборудование как дробилка (2), мельница для шлака/шлама (3), бункер для хранения шлака/отсева (4), силос молотого щлама/шлака (5). Все оборудование соединяют ленточные (14) и шнековые (15) транспортёры для подачи на переработку и складирование подготовленного сырья. Далее располагаются бункерные весы или дозатор (6). После весов расположен смеситель (7). Блок подготовки углекислого газа отдельно не разрабатывался, данное оборудование не является уникальным. Для промышленного применения предполагается использование стандартных решений в области улавливания СО2, таких как аминная очистка дымовых газов с последующим хранением СО2 в газгольдере и далее непосредственная подача газа в камеру карбонизации. Далее располагается блок формовки, в котором расположены скоростной смеситель-активатор (7) с дозаторами (6); один или несколько гидравлических прессов (8) полусухого прессования; роботов укладчиков отформованных изделий на поддоны; ёмкость для воды (12); ленточные и винтовые транспортёры для транспортирования сырья и формовочной смеси. в котором происходит формирование изделий (кирпич, плита тротуарная и т.п.), а также необходимая обвязка и запорно-регулирующая арматура. Для перемещения сформированных изделий используется манипулятор (16). Блок карбонизационного твердения состоит из восьми отдельно стоящих камер карбонизации (9). В камеру карбонизации подается газ с участка подготовки и хранения СО2. Также непосредственно от камер карбонизации (9) отводится образовавшаяся в процессе карбонизации вода в ёмкость воды (12), которая затем возвращается в рецикл в смеситель (7). Готовые изделия карбонатного твердения из камер карбонизации (9) перекладываются с многоразовых поддонов на одноразовые паллеты с помощью машин-укладчиков в узле упаковки (10). Паллеты с изделиями с помощью вилочных погрузчиков (17) отправляются на склад готовых изделий (11).The drum dryer (1) is used to dry sludge/slag and mineral raw materials delivered from the raw material storage warehouse by a bucket loader (13). The dryer is followed by a crushing, grinding, and screening complex, which processes and crushes sludge/slag and mineral raw materials to a specific particle size (if necessary). It includes equipment such as a crusher (2), a slag/sludge mill (3), a slag/screenings storage bin (4), and a ground sludge/slag silo (5). All equipment is connected by belt (14) and screw (15) conveyors for feeding the prepared raw materials for processing and storage. Next come hopper scales or a batcher (6). The mixer (7) is located after the scales. The carbon dioxide preparation unit was not developed separately; this equipment is not unique. For industrial applications, it is assumed that standard solutions in the field of CO2 capture will be used, such as amine purification of flue gases with subsequent storage of CO2 in a gas holder and then direct supply of gas to the carbonation chamber. Next, there is a molding block, which contains a high-speed mixer-activator (7) with dispensers (6); one or more hydraulic presses (8) for semi-dry pressing; robots for placing molded products on pallets; a water tank (12); belt and screw conveyors for transporting raw materials and molding sand. In which the formation of products (bricks, paving slabs, etc.) takes place, as well as the necessary piping and shut-off and control valves. A manipulator (16) is used to move the formed products. The carbonation hardening block consists of eight free-standing carbonation chambers (9). Gas from the CO2 preparation and storage area is supplied to the carbonation chamber. The water generated during carbonation is also discharged directly from the carbonation chambers (9) into a water tank (12), which is then recycled into the mixer (7). Finished carbonated products from the carbonation chambers (9) are transferred from reusable pallets to disposable pallets using stacking machines in the packaging unit (10). The pallets with the products are transported to the finished product warehouse (11) using forklifts (17).
При этом для обеспечения оптимального и непрерывного производственного процесса, опционально установка может включать несколько камер карбонизации, в зависимости от производительности прочего оборудования установки и организации логистики.In order to ensure an optimal and continuous production process, the installation can optionally include several carbonization chambers, depending on the performance of the other equipment in the installation and the logistics organization.
Конструкция камеры карбонизации выполнена с верхней или нижней подачей СО2 и фальшполом и фальшпотолком, что оптимизирует распределение температурного поля, концентрации СО2 и минимизирует движение газового потока внутри камеры.The carbonation chamber is designed with top or bottom CO2 supply and a false floor and false ceiling, which optimizes the distribution of the temperature field, CO2 concentration and minimizes the movement of the gas flow inside the chamber.
По первому варианту осуществления изобретения, камера карбонизации включает корпус, дверь, обеспечивающую герметичность внутреннего объема камеры, технологические трубопроводы для подачи и отведения СО2 в качестве рабочей среды в камере, пространство для размещения карбонизируемых изделий, подлежащих карбонатному твердению, в которой для подачи СО2 в нижнюю часть камеры предусмотрен фальшпол и камера подачи газа под фальшполом, а также предусмотрен фальшпотолок, и пространство разряжения в зоне забора, которое располагается в нише выше уровня фальшпотолка вверху у задней стенки камеры, выполненного наклонным от задней стенки к двери.According to the first embodiment of the invention, the carbonization chamber includes a housing, a door that ensures the tightness of the internal volume of the chamber, process pipelines for the supply and removal of CO2 as a working medium in the chamber, a space for placing carbonized products subject to carbonate hardening, in which a false floor is provided for supplying CO2 to the lower part of the chamber and a gas supply chamber under the false floor, and a false ceiling is also provided, and a vacuum space in the intake area, which is located in a niche above the level of the false ceiling at the top of the rear wall of the chamber, made inclined from the rear wall to the door.
По второму варианту осуществления камера карбонизации изобретения включает корпус, дверь, обеспечивающую герметичность внутреннего объема камеры, трубопроводы для подведения и отведения рабочего газа - СО2, и фальшпотолок, при этом трубопровод подведения рабочего газа расположен сверху, над фальшпотолком, над которым организовано пространство аккумуляции газа, а фальшпотолок представляет собой пористую структуру, обеспечивающую наполнение камеры рабочим газом под действием силы тяжести.According to a second embodiment, the carbonization chamber of the invention includes a housing, a door that ensures the tightness of the internal volume of the chamber, pipelines for supplying and removing the working gas - CO2, and a false ceiling, wherein the pipeline for supplying the working gas is located at the top, above the false ceiling, above which a gas accumulation space is organized, and the false ceiling is a porous structure that ensures the filling of the chamber with the working gas under the action of gravity.
От камеры или камер карбонизации отводятся дренажные линии, в которые поступает конденсирующаяся насыщенная СО2 влага. Дренажные линии отводятся к формовочному прессу.Drainage lines are routed from the carbonization chamber(s), collecting condensed CO2-saturated moisture. The drainage lines are routed to the molding press.
ОПИСАНИЕ В ДИНАМИКЕDESCRIPTION IN DYNAMICS
Сырьё поступает на завод автотранспортом, складируется на крытых складах. Потом перемещается на установку.Raw materials arrive at the plant by truck, are stored in covered warehouses, and are then transported to the production unit.
Установка работает следующим образом.The installation works as follows.
Подготовка сырья заключается в его сушке, измельчении, сортировке (классификации) и складировании подготовленного сырья.Preparation of raw materials consists of drying, grinding, sorting (classifying) and storing the prepared raw materials.
Техногенное сырьё (шлак, шлам) со склада подаётся на сушку в барабанную сушилку (1), после чего дробится в автоматизированном дробильно-сортировочном комплексе (2) и направляется на помол в мельницу ударно-центробежную (3) для получения мелкозернистого продукта требуемой удельной поверхности. После помола направляется в силос для хранения шлама/шлака (5).Man-made raw materials (slag, sludge) are fed from the warehouse to a drum dryer (1) for drying, after which they are crushed in an automated crushing and sorting complex (2) and sent for grinding to a centrifugal impact mill (3) to produce a fine-grained product with the required specific surface area. After grinding, they are sent to a sludge/slag storage silo (5).
Минеральное поступает на сушку (1), затем дробится (при необходимости) после чего поступает в бункер для хранения (4).The mineral is fed to the dryer (1), then crushed (if necessary) and then fed to the storage bin (4).
Молотое техногенное сырьё из силоса (5), минеральное сырьё из расходного бункера (4) загружают с помощью дозатора (6), представляющего собой дозирующее устройство типа ДУ-300 в высокоскоростной смеситель-активатор (7) (гомогенизатор) и перемешивают. После гомогенизации смеси техногенного сырья и минерального заполнителя в смеситель подают требуемое количество воды из ёмкости воды (12) и перемешивают для равномерного распределения воды в смеси. При необходимости в смеситель добавляют дополнительные компоненты, например, пигменты. Так приготавливается формовочная смесь.Ground industrial raw materials from the silo (5) and mineral raw materials from the feed bin (4) are loaded using a dosing device (6), a DU-300 type dosing device, into a high-speed mixer-activator (7) (homogenizer) and mixed. After homogenization of the mixture of industrial raw materials and mineral filler, the required amount of water is added from a water tank (12) to the mixer and mixed to evenly distribute the water throughout the mixture. If necessary, additional components, such as pigments, are added to the mixer. This prepares the molding sand.
Для приготовления формовочной смеси используется вода, в том числе повторного использования, образующаяся в процессе карбонатного твердения изделий в результате реакции карбонизации минералов шлака. Насыщенная СО2 вода, рециркулирующая на формование изделий из камеры или камер карбонизации смешивается со свежей водой в пропорции 1:5.The molding sand is prepared using water, including recycled water, generated during the carbonation process of the slag minerals. CO2-saturated water, recirculated from the carbonization chamber(s) for molding, is mixed with fresh water in a 1:5 ratio.
Формовочная смесь из смесителя (7) ленточным транспортёром (14) подаётся в расходный бункер гидравлического пресса (8), например, промышленно известный пресс типа А-350 для формования изделий. На прессе при удельном давлении прессования 20…30 МПа осуществляется прессование изделий в необходимом ассортименте. Прессованные изделия роботом-укладчиком укладываются на многоразовые поддоны. После заполнения каждого слоя изделий, на поверхность слоя, кроме верхнего, рабочим вручную укладывается полимерная сетка толщиной 5 мм для обеспечения доступа газовой среды ко всем поверхностям изделий.The molding mixture is fed from the mixer (7) via a belt conveyor (14) into the feed hopper of a hydraulic press (8), such as the industrially known A-350 molding press. The press presses the required assortment of molded parts at a specific pressing pressure of 20–30 MPa. The molded parts are then placed on reusable pallets by a stacking robot. After each layer of molded parts is filled, a worker manually lays a 5 mm thick polymer mesh on the surface of each layer, except the top one, to ensure gas access to all surfaces of the molded parts.
Далее поддоны с изделиями с помощью манипуляторного комплекса (16) подаются на участок карбонизационного твердения.Next, the pallets with the products are fed to the carbonization hardening section using a manipulator complex (16).
Твердение изделий осуществляется в карбонизационных камерах (9), представляющих собой отдельные герметично закрывающиеся камеры периодического действия. Загрузка изделий в карбонизационную камеру и выгрузка их, в частности, может осуществляться с помощью манипуляторного комплекса (16). Каждая камера вмещает 8 поддонов с изделиями.Hardening of the products occurs in carbonization chambers (9), which are separate, hermetically sealed, periodic chambers. Loading and unloading of products into the carbonization chamber can be accomplished, in particular, using a manipulator complex (16). Each chamber can accommodate eight pallets of products.
Манипуляторный комплекс представляет механические устройства, обеспечивающие транспортирование поддонов с изделиями к камере, загрузку поддонов с изделиями в камеру, выемку поддонов с изделиями из камеры и укладку изделий на паллеты, транспортирование паллет с изделиями к месту декорирования и/или упаковки изделий (10).The manipulator complex represents mechanical devices that ensure the transportation of pallets with products to the chamber, loading of pallets with products into the chamber, removal of pallets with products from the chamber and placing of products on pallets, transportation of pallets with products to the place of decoration and/or packaging of products (10).
После загрузки изделий в карбонизационную камеру или камеры (9), двери герметично закрывается и в неё подаётся газовая смесь с концентрацией СО2 ≈ 80 об.%. С момента подачи газа в камеру начинается процесс принудительной карбонизации изделий.After loading the products into the carbonization chamber(s) (9), the door is hermetically sealed and a gas mixture with a CO2 concentration of approximately 80 vol.% is introduced. From the moment the gas is introduced into the chamber, the process of forced carbonization of the products begins.
По истечении требуемого времени карбонизации изделий, подачу газа в карбонизационную камеру (9) перекрывают, продувают воздухом в течение 10 мин, после чего открывают, с помощью манипуляторного комплекса выгружают готовые изделия и транспортируют к месту перекладки их на паллеты и упаковку.After the required time for carbonization of the products has elapsed, the gas supply to the carbonization chamber (9) is shut off, air is blown through it for 10 minutes, after which it is opened, the finished products are unloaded using a manipulator complex and transported to the place where they are transferred to pallets and packaged.
Перекладка изделий с поддонов на паллеты осуществляется манипулятором пакетировщиком. Перед перекладкой изделия на поддоне сдвигаются так, чтобы все изделия плотно прилегали друг к другу. Перекладка сформированной стопки кирпичей с поддонов на транспортировочный паллет осуществляется манипулятором пакетировщиком. На один транспортировочный паллет укладывается две стопки кирпичей, сформированных на двух поддонах. Перемещение паллет с изделиями, в частности, может осуществляться по рольгангу на пост упаковки для обмотки термоусадочной плёнкой с помощью автоматического палетообмотчика.Transfer of bricks from pallets to pallets is performed by a stacker manipulator. Before transfer, the bricks on the pallet are shifted so that they fit snugly against each other. A stack of bricks is transferred from the pallets to the transport pallet using a stacker manipulator. Two stacks of bricks, formed on two pallets, are placed on a single transport pallet. Pallets with bricks can be moved, for example, along a roller conveyor to the packaging station for shrink wrapping using an automatic pallet wrapper.
Упакованный паллет с изделиями снимается с рольганга поста упаковки вилочным погрузчиком (17) и «обвязывается» стреппинг лентой вручную с помощью ручной обвязочной машины.The packed pallet with products is removed from the roller conveyor of the packaging post by a forklift (17) and “tied” with strapping tape manually using a manual strapping machine.
Упакованные изделия, в частности, могут перемещаться вилочным автопогрузчиком (17) на склад готовых изделий (11) и складироваться в штабели.The packaged products, in particular, can be moved by a forklift (17) to the finished product warehouse (11) and stored in stacks.
Реакционная вода.Reaction water.
В процессе карбонизации выделяется реакционная вода и тепло в количестве 353,7 кДж/моль. Для поддержания в камере карбонизации температуры на уровне от 20 до 30°С её необходимо охлаждать. При этом, выделяющаяся реакционная вода будет конденсироваться. Также будет конденсироваться вода, содержащаяся в подготовленных печных газах. Сконденсированную воду, согласно технологической схеме, предполагается удалять (выводить) из камеры карбонизации, собирать в ёмкость, например, с помощью насосов, а затем использовать для приготовления формовочной смеси.During carbonization, reaction water and heat are released at a rate of 353.7 kJ/mol. To maintain the temperature in the carbonization chamber at 20 to 30°C, it must be cooled. During this process, the released reaction water will condense. Water contained in the prepared furnace gases will also condense. According to the process flow diagram, the condensed water is removed from the carbonization chamber, collected in a container, for example, using pumps, and then used to prepare the molding sand.
Исходными данными для расчёта количества выделяющейся реакционной воды и воды, поступающей в камеру карбонизации с печными газами, являются:The initial data for calculating the amount of released reaction water and water entering the carbonation chamber with furnace gases are:
- влажность формовочной смеси - 8 % мас.;- moisture content of the molding mixture - 8% by weight;
- масса газовой смеси- 405,82 кг;- mass of gas mixture - 405.82 kg;
- среднее содержание влаги в газах после установки КЦА ЛЧ-35/11-1000 - 4,9 % масс.- the average moisture content in gases after installation of the KCA LCH-35/11-1000 is 4.9% by weight.
Расчет выделяющейся в процессе реакции воды (воды, испаряющейся в результате нагрева материала).Calculation of the water released during the reaction (water evaporating as a result of heating the material).
Согласно уравнению химической реакции (2.1), для карбонизации одной молекулы γ-Са2SiО4 необходимо две молекулы воды. Прокарбонизировалось 1426 кг * 0,445 = 634,57 кг γ-Са2SiО4. Значит на реакцию пошло следующее количество химически связанной воды:According to the chemical reaction equation (2.1), two water molecules are required to carbonate one molecule of γ-Ca2SiO4. 1426 kg * 0.445 = 634.57 kg of γ-Ca2SiO4 were carbonated. This means the following amount of chemically bound water was used in the reaction:
Из предыдущего расчета масса затрачиваемой на увлажнение смеси воды составляет 248 кг. Значит в процессе карбонизации при нагревании в результате экзотермической реакции будет выделяться следующее количество воды:From the previous calculation, the mass of water required to humidify the mixture is 248 kg. Therefore, during the carbonation process, the following amount of water will be released as a result of the exothermic reaction during heating:
248-132,81=115,19 кг.248-132.81=115.19 kg.
При карбонизации кирпичей не вся вода будет выделяться в виде свободной, часть воды будет поглощаться материалом изделий, оставаясь в его порах. Экспериментально установлено, что влажность опытных лабораторных образцов и стеновых изделий (кирпича) после принудительной карбонизации составляет 2 %, т.е. масса изделий после карбонизации составляет 3 309,48…1,02 = 3 375,66 кг. При этом они содержат 3 375,66 - 3 309,48 = 66,18 кг воды. Таким образом, окончательное количество, выделяемой воды составит:During brick carbonation, not all the water will be released as free water; some will be absorbed by the brick material, remaining in its pores. Experiments have shown that the moisture content of laboratory test samples and wall products (bricks) after forced carbonation is 2%, meaning the mass of the products after carbonation is 3,309.48...1.02 = 3,375.66 kg. They contain 3,375.66 - 3,309.48 = 66.18 kg of water. Therefore, the final amount of water released will be:
115,19-66,18=49,01 кг.115.19 - 66.18 = 49.01 kg.
Режим карбонатного твердения кирпичей.Carbonate hardening mode of bricks.
Режим принудительной карбонизации изделий в камере проходит в искусственно созданной среде с повышенной концентрацией СО2 в три стадии:The forced carbonization mode of products in the chamber takes place in an artificially created environment with an increased concentration of CO2 in three stages:
1-я стадия - активного карбонатного твердения:1st stage - active carbonate hardening:
- продолжительность - 30 мин,- duration - 30 min,
- количество СО2, которое требуется подать в камеру - 200 кг;- the amount of CO2 that needs to be supplied to the chamber is 200 kg;
2-я стадия - умеренного карбонатного твердения:2nd stage - moderate carbonate hardening:
- продолжительность - 90 мин,- duration - 90 min,
- количество СО2, которое требуется подать в камеру - 100 кг;- the amount of CO2 that needs to be supplied to the chamber is 100 kg;
3-я стадия - выдерживания в диоксид углеродной среде:Stage 3 - exposure to carbon dioxide:
- продолжительность - 120 мин,- duration - 120 min,
- количество СО2, которое требуется подать в камеру - 100 кг.- the amount of CO2 that needs to be supplied to the chamber is 100 kg.
Характеристика газовой смеси и потока.Characteristics of gas mixture and flow.
Температура (min-max значения) - 20-30°С.Temperature (min-max values) - 20-30°С.
Концентрация СО2 (min-max значения) - 80-90 % об.CO2 concentration (min-max values) - 80-90% vol.
Скорость потока при подаче в камеру - 1,2 м/с.The flow rate when feeding into the chamber is 1.2 m/s.
Давление - 101505 Па.Pressure - 101505 Pa.
Выполняемые операции.Operations performed.
1. Подача поддонов с кирпичами в карбонизационную камеру вместительностью 8 поддонов.1. Feeding pallets with bricks into the carbonization chamber with a capacity of 8 pallets.
2. Принудительная карбонизация кирпичей.2. Forced carbonization of bricks.
3. Извлечение поддонов с кирпичами из карбонизационной камеры.3. Removing pallets with bricks from the carbonization chamber.
4. Подача поддонов с кирпичами на пост пакетирования и упаковки кирпичей.4. Feeding pallets with bricks to the brick packaging and packing station.
ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯEXAMPLES OF IMPLEMENTATION
На практике было реализовано строительство и запуск производства на установке, реализующей группу изобретений.In practice, the construction and launch of production at a facility implementing a group of inventions was implemented.
Основные технологические правила выполнения операций:Basic technological rules for performing operations:
Кирпичи, уложенные на поддоне, подавать в карбонизационную камеру непосредственно после их формования.Bricks placed on a pallet are fed into the carbonization chamber immediately after they have been molded.
Подачу газового потока СО2 в камеру карбонизации производить после заполнения камеры поддонами с кирпичами в количестве 8 шт. и закрытия ворот камеры карбонизации.The CO2 gas flow is fed into the carbonation chamber after the chamber has been filled with 8 brick trays and the carbonation chamber gates have been closed.
Подачу газового потока СО2 производить в течение времени от начала процесса карбонизации:The CO2 gas flow should be supplied during the time period from the start of the carbonization process:
- от 0 до 30 минут - со скоростью 1,2 м/с;- from 0 to 30 minutes - at a speed of 1.2 m/s;
- от 30 до 120 минут - со скоростью 0,2 м/с;- from 30 to 120 minutes - at a speed of 0.2 m/s;
- от 120 до 240 минут - со скоростью 0,15 м/с.- from 120 to 240 minutes - at a speed of 0.15 m/s.
По истечение 240 минут карбонизации подача газовой смеси СО2 в камеру карбонизации прекращается. Для вытеснения из камеры карбонизации СО2 в неё через воздуховоды подаётся атмосферный воздух со скоростью 1,2 м/с в течение 10 минут.After 240 minutes of carbonization, the supply of CO2 gas mixture to the carbonation chamber is stopped. To displace the CO2 from the carbonation chamber, atmospheric air is introduced through the air ducts at a speed of 1.2 m/s for 10 minutes.
После продувки камеры карбонизации воздухом, ворота карбонизационной камеры открываются и производится выемка поддонов с кирпичами из карбонизационной камеры с помощью манипуляторного комплекса и подача их на пост пакетирования (сдвигания кирпичей в плотную стопку) и упаковки.After the carbonation chamber has been purged with air, the gates of the carbonation chamber are opened and the pallets with bricks are removed from the carbonation chamber using a manipulator complex and fed to the stacking station (pushing the bricks into a tight stack) and packaging.
Контроль.Control.
Температура, концентрация СО2, давление газа в карбонизационной камере и скорость газового потока на входе в карбонизационную камеру контролируются лаборантом путём снятия показаний с приборов.The temperature, CO2 concentration, gas pressure in the carbonation chamber and the gas flow rate at the entrance to the carbonation chamber are controlled by the laboratory technician by taking readings from the instruments.
Контролировать скорость подачи газа в камеру можно также по показателю концентрации СО2 в отходящих потоках.The rate of gas supply to the chamber can also be controlled by the CO2 concentration in the outgoing streams.
Если концентрация СО2 в отходящих потоках равна концентрации СО2 в потоках газа, подаваемых в камеру, подачу газа можно останавливать. Однако, при этом процесс карбонизации изделий прекращать не следует, а нужно выдержать изделия в камере столько, сколько определено технологической документацией, т.к. выдержка изделий в среде с повышенной концентрацией необходима для формирования структуры карбонизированного материала.If the CO2 concentration in the exhaust streams equals the CO2 concentration in the gas streams fed into the chamber, the gas supply can be stopped. However, the carbonization process should not be stopped; instead, the products should be held in the chamber for the period specified in the process documentation, as holding the products in an environment with a higher concentration is necessary for the formation of the carbonized material structure.
При низкой концентрации СО2 в отходящих газах (≤ 5 % об.) отходящие газы можно сбрасывать в атмосферу.At low CO2 concentrations in exhaust gases (≤ 5% vol.), the exhaust gases can be discharged into the atmosphere.
При большей концентрации СО2 в отходящих газах последние целесообразно запускать повторно в процесс, подмешивая их к газовой смеси, желательно, предварительно пропустив через установку разделения газовых потоков по СО2.If the concentration of CO2 in the exhaust gases is higher, it is advisable to re-introduce the latter into the process by mixing them into the gas mixture, preferably after first passing them through a CO2 separation unit.
Концентрацию СО2 в камере нужно контролировать как минимум в трёх зонах:The CO2 concentration in the chamber must be controlled in at least three zones:
- нижней части (ниже поддонов с изделиями);- the lower part (below the pallets with products);
- в уровне верхнего ряда изделий, уложенных на поддонах;- at the level of the top row of products placed on pallets;
- в верхней части камеры (под потолком).- in the upper part of the chamber (under the ceiling).
В зависимости от концентрации СО2 в уровне верхнего ряда изделий, следует регулировать скорость подачи газа в камеру, поддерживая, тем самым, постоянную концентрацию углекислого газа в зоне расположения изделий.Depending on the CO2 concentration at the level of the top row of products, the rate of gas supply to the chamber should be adjusted, thereby maintaining a constant concentration of carbon dioxide in the area where the products are located.
Контроль СО2 осуществляется с помощью газоанализаторов, которые работают на обнаружение газа в объеме камеры. Периодичность измерения непрерывная. Аналоговый сигнал 4..20 мА постоянно выдает значение, где 4 мА - это минимальное значение концентрации газа, а 20 мА - это максимальное значение концентрации газа.CO2 monitoring is performed using gas analyzers that detect gas within the chamber. Measurements are continuous. An analog signal of 4.20 mA continuously outputs a value, where 4 mA is the minimum gas concentration, and 20 mA is the maximum gas concentration.
Три зоны контроля: нижняя, средняя, верхняя. Контроль нижней и верхний зоны осуществляется датчиками. Контроль средней полости осуществляется линейной интерполяцией между показаниями верхнего и нижнего датчиков.Three control zones: lower, middle, and upper. The lower and upper zones are controlled by sensors. The middle cavity is controlled by linear interpolation between the readings of the upper and lower sensors.
Камера позволяет проводить процесс карбонизации контролируемым способом, что позволяет достичь оптимальных характеристик строительных материалов. Также в карбонизационную камеру может быть интегрирован конвейерный комплекс, который представляет собой техническую систему, состоящую из рамы и приводных элементов, служащих для перемещения, загрузки-выгрузки грузов (палет) по горизонтальной поверхности.The chamber allows for a controlled carbonization process, achieving optimal building material properties. A conveyor system, consisting of a frame and drive elements used to move, load, and unload loads (pallets) along a horizontal surface, can also be integrated into the carbonization chamber.
При составлении материального баланса технологической линии по производству стеновых изделий карбонатного твердения на основе шлама нефелинового были учтены стехиометрические уравнения химических реакций и составы исходного сырья и готовой продукции. Материальный баланс составляли на производство 1000 шт. карбонизированного кирпича.When compiling the material balance for a production line for carbonate-cured wall products using nepheline slurry, the stoichiometric equations of chemical reactions and the compositions of the feedstock and finished product were taken into account. The material balance was calculated for the production of 1,000 carbonated bricks.
Материальный баланс рассчитывали для двух вариантов составов кирпичей на основе молотого нефелинового шлама, отличающихся видом заполнителя:The material balance was calculated for two variants of brick compositions based on ground nepheline slurry, differing in the type of filler:
1) в качестве заполнителя использован нефелиновый шлам отвальный;1) nepheline waste sludge was used as a filler;
2) в качестве заполнителя использованы отсевы камнедробления известняка.2) crushed limestone screenings were used as filler.
Расчёт материального баланса производства 1000 шт. кирпичей карбонатного твердения.Calculation of the material balance of the production of 1000 pieces of carbonate hardening bricks.
Масса одного сухого карбонизированного кирпича размерами 250 × 120 × 65 мм составляет 3,3 кг. Следовательно, после последней стадии (стадия № 5) должно выйти кирпичей массой 3,3 × 1000 = 3300 кг.The mass of one dry carbonized brick measuring 250 x 120 x 65 mm is 3.3 kg. Therefore, after the final stage (stage #5), the output should be 3.3 x 1000 = 3300 kg of bricks.
Расчёт сырья начинаем со стадии карбонизации, поскольку к этой стадии масса сырьевой смеси увеличивается за счет карбонизации активных минералов шлама. Данные превращения описываются следующими химическими уравнениями реакции:We begin the raw material calculation with the carbonation stage, since by this stage the mass of the raw mixture increases due to the carbonization of the active minerals in the sludge. These transformations are described by the following chemical reaction equations:
Согласно данным рентгенофазового анализа содержание активных минералов в шламе до карбонизации составило:According to X-ray phase analysis data, the content of active minerals in the sludge before carbonization was:
после карбонизации:after carbonation:
Согласно уравнения (1) масса β-Са2SiО4 при переходе в СаCО3 увеличивается в 200/172 = 1,163 раза. Соответственно, после карбонизации осталось 35,4×1,163=41,2 % β-Са2SiО4. Тогда, прокарбонизировалось β-Са2SiО4: 85,7 - 41,2 = 44,5 %.According to equation (1), the mass of β-Ca2SiO4 increases by 200/172 = 1.163 times when converted to CaCO3. Accordingly, after carbonization, 35.4×1.163=41.2% of β-Ca2SiO4 remains. Then, 85.7 - 41.2 = 44.5% of β-Ca2SiO4 was carbonized.
Состав сырьевой смеси приведен в таблице 1.The composition of the raw mixture is given in Table 1.
Таблица 1. Составы сырьевых смесей для производства кирпича.Table 1. Compositions of raw mixtures for brick production.
При поступлении в смеситель в 1 т сырьевой смеси будет содержаться 460 кг нефелинового шлама, измельчённого до удельной поверхности от 2800 до 3400 см2/г (далее НШИ), 460 кг нефелинового шлама отвального (далее НШО), и 80 кг воды. Для получения 1000 шт. кирпича понадобится 3,1 т сырьевой смеси, которая будет состоять из: 1426 кг НШИ, 1426 кг НШО, 248 кг воды.When entering the mixer, 1 ton of raw mix will contain 460 kg of nepheline slurry crushed to a specific surface area of 2800 to 3400 cm2/g (hereinafter NSS), 460 kg of nepheline waste slurry (hereinafter NSS), and 80 kg of water. To produce 1,000 bricks, 3.1 tons of raw mix will be required, consisting of 1426 kg of NSS, 1426 kg of NSS, and 248 kg of water.
Таким образом, в шламе НШИ содержится минералов:Thus, the NSHI sludge contains the following minerals:
γ-Са2SiО4: 1426 кг * 0,445 = 634,57 кг;γ-Ca2SiO4: 1426 kg * 0.445 = 634.57 kg;
остальное: 1426 - 634,57 = 791,43 кг.the rest: 1426 - 634.57 = 791.43 kg.
В части исследования эксплуатационных свойств и долговечности карбонизированных строительных изделий на основе ТОМ проведены испытания на: стойкость к распадам (силикатный распад);In terms of studying the operational properties and durability of carbonized building products based on TOM, tests were conducted on: resistance to decay (silicate decay);
В ходе испытаний для исследований структуры материала изделий и её изменения в ходе испытаний были использованы следующие методы анализа:During the tests, the following analysis methods were used to study the structure of the product material and its changes during the tests:
- дифференциально-термический и термогравиметрических;- differential thermal and thermogravimetric;
- рентгенофазовый;- X-ray phase;
В качестве сравнения свойств конечных изделий, использовались образцы изделий, которые были получены по той же схеме, но без использования в качестве связующего агента воды образовавшейся в камерах карбонизации. В данном случае была использована обычная водопроводная вода.To compare the properties of the final products, samples were used that were produced using the same process, but without using the water generated in the carbonation chambers as a binding agent. In this case, ordinary tap water was used.
Полученные результаты в ходе испытаний образцов на стойкость к распадам приведены в таблицах 2, 3.The results obtained during testing of samples for resistance to decay are presented in Tables 2 and 3.
Таблица 2. Результаты испытаний образцов после 30 суток выдержки в ёмкости с дистиллированной водой до пропаривания.Table 2. Test results of samples after 30 days of storage in a container with distilled water before steaming.
п/пNo.
p/p
Таблица 3. Результаты испытаний образцов после 30 суток выдержки в емкости с дистиллированной водой и последующего проведения трех циклов пропаривания.Table 3. Test results of samples after 30 days of exposure in a container with distilled water and subsequent three steaming cycles.
п/пNo.
p/p
В ходе проведения испытаний образцов плитки и кирпича на силикатный распад, процессов (появление трещин, шелушения поверхности), свидетельствующих о деструкции материала образцов не выявлено. Как видно из таблиц 2 и 3 водопоглощение по массе образцов до и после пропаривания практически не изменяется, а разбежка в значениях находится в пределах погрешности эксперимента. В случае протекания силикатного распада в теле материала (полиморфное превращение 2СаО⋅SiO2 из одной формы в другую), его водопоглощение должно существенно увеличится. Как видно из таблиц 2 и 3, среднее значение прочности при сжатии образцов плитки на основе шлака электросталеплавильного до и после пропаривания практически не изменяется. При этом среднее значение прочности при сжатии образцов плитки на основе шлака сталеплавильного снизилось с 100,8 МПа до 94,2 МПа после пропаривания. В случае протекания силикатного распада (полиморфное превращение 2СаО⋅SiO2 из одной формы в другую) прочность при сжатии должна снижаться более существенно, вплоть до полного самопроизвольного разрушения образцов при проведении циклов пропаривания. В данном случае следует учитывать, что в таблице 2 образец № 2 показал прочность 107,3 МПа, а в таблице 3 образец №1 - 90,0 МПа, что в расчёте среднего значения и привело к разнице показателей (100,8 и 94,2 МПа соответственно). В случае исключения данных образцов из расчёта среднего значения, разница в показателях прочности практически отсутствует (97,5 и 96,3 МПа соответственно). Классический характер разрушения образцов плитки (в виде двух пирамид, см. Фигура 4, з) также свидетельствует об однородности и связности структуры материала после проведения циклов пропаривания, равномерном распределении напряжений в объёме материала в процессе его нагружения. Эти признаки также указывают на отсутствие процессов силикатного распада. Таким образом, данные испытания показали стойкость полученного карбонизированного материала плиток и кирпича против силикатного распада.During silicate decomposition tests of tile and brick samples, no processes (cracking, surface peeling) indicating material degradation were detected. As can be seen from Tables 2 and 3, the water absorption by weight of the samples before and after steaming remains virtually unchanged, and the variation in values is within the experimental error. If silicate decomposition occurs within the material (the polymorphic transformation of 2CaO⋅SiO2 from one form to another), its water absorption should increase significantly. As can be seen from Tables 2 and 3, the average compressive strength of the tile samples based on electric steelmaking slag remains virtually unchanged before and after steaming. However, the average compressive strength of the tile samples based on electric steelmaking slag decreased from 100.8 MPa to 94.2 MPa after steaming. In case of silicate decomposition (polymorphic transformation of 2CaO⋅SiO2 from one form to another), the compressive strength should decrease more significantly, up to complete spontaneous destruction of the samples during steaming cycles. In this case, it should be taken into account that in Table 2, sample No. 2 showed a strength of 107.3 MPa, and in Table 3, sample No. 1 - 90.0 MPa, which led to the difference in the indicators in the calculation of the average value (100.8 and 94.2 MPa, respectively). If these samples are excluded from the calculation of the average value, the difference in the strength indicators is virtually absent (97.5 and 96.3 MPa, respectively). The classical nature of the destruction of the tile samples (in the form of two pyramids, see Figure 4, h) also indicates the homogeneity and coherence of the material structure after steaming cycles, and a uniform distribution of stresses in the volume of the material during its loading. These signs also indicate the absence of silicate decomposition processes. Thus, the test data demonstrated the resistance of the obtained carbonized material of tiles and bricks to silicate decomposition.
После испытания образцов на сжатие (см. Фигура 4- ж, Фигура 4 - з) были отобраны пробы материала для проведения рентгенофазового, термического, микроскопического анализов.After testing the samples for compression (see Figure 4-g, Figure 4-z), samples of the material were taken for X-ray phase, thermal, and microscopic analysis.
Анализ рентгенограмм (Фигуры 5-7) показал, что основу минералогического состава материала образцов из шлаков сталеплавильного и электросталеплавильного составляют минералы заполнителя, введенного в сырьевую смесь при изготовлении плиток, а именно альбит, клинохлор и кварц. Из остаточных минералов шлаков идентифицируются сребродольскит, мервинит, стронция кремнезема сульфид, а также оксиды титана, магния и железа различной степени окисления. В качестве продуктов принудительной карбонизации во всех пробах идентифицируется кальцит, а в пробе материала кирпича из шлама нефелинового дополнительно арагонит, являющийся метастабильным полиморфом кальцита. Количественное распределение указанных минералов представлено в таблице 2.4. Необходимо отметить, что при изготовлении в условиях промышленного предприятия образцов плиток, соотношение заполнитель: шлак составляло 60 : 40. Результаты количественного РФА (см. табл. 2.4) подтверждают указанное соотношение для проб сталеплавильного и электросталеплавильного (61,7 и 63,1 % соответственно) с учётом погрешности данного вида анализа. В свою очередь 40 % шлака (в виде минералообразующих фаз) в составе исходной сырьевой смеси после карбонизации снизились до значений 18,5 и 25,3 % для сталеплавильного и электросталеплавильного соответственно. Данное снижение обусловлено протеканием химической реакции карбонизации между активными минералами шлака и газообразным СО2 с образованием продукта реакции - карбоната кальция в виде минералов кальцита и арагонита. Также видно, что на всех рентгенограммах наибольшая интенсивность дифракционных рефлексов присуща минералам альбит и кальцит, что говорит о наибольшем их содержании в пробе и хорошей кристалличности, что в особенности важно для искусственно полученного СаСО3 в виде кальцита и арагонита.An analysis of X-ray diffraction patterns (Figures 5-7) revealed that the mineralogical composition of the steelmaking and electric arc furnace slag samples is based primarily on aggregate minerals introduced into the raw mix during tile production, namely, albite, clinochlore, and quartz. Residual minerals in the slags include silver dolskite, merwinite, strontium silica sulfide, and titanium, magnesium, and iron oxides of varying oxidation states. Calcite was identified as a product of forced carbonation in all samples, and aragonite, a metastable polymorph of calcite, was also found in the nepheline mud brick sample. The quantitative distribution of these minerals is presented in Table 2.4. It should be noted that during the production of tile samples under industrial conditions, the filler:slag ratio was 60:40. The results of quantitative X-ray fluorescence analysis (see Table 2.4) confirm this ratio for the steelmaking and electric steelmaking samples (61.7 and 63.1%, respectively), taking into account the error of this type of analysis. In turn, the 40% slag (in the form of mineral-forming phases) in the composition of the original raw mixture after carbonization decreased to values 18.5 and 25.3% for steelmaking and electric steelmaking, respectively. This decrease is due to the occurrence of a chemical carbonation reaction between the active minerals of the slag and gaseous CO2 with the formation of the reaction product - calcium carbonate in the form of calcite and aragonite minerals. It is also evident that in all X-ray diffraction patterns the highest intensity of diffraction reflections is inherent to the minerals albite and calcite, which indicates their highest content in the sample and good crystallinity, which is especially important for artificially obtained CaCO3 in the form of calcite and aragonite.
Таблица 4. Минералогический состав проб материала на основе различных ТОМ после испытаний на стойкость к распадамTable 4. Mineralogical composition of material samples based on various TOMs after tests for resistance to decay
Исследование минералогического состава, а также характер фазовых превращений при нагревании исследуемых проб материала проводили также методам совмещенного дифференциально-термического и термогравиметрического анализов. Результаты ДТА и ТГА исследуемых проб представлены на Фигурах 8-10.The mineralogical composition and the nature of phase transformations during heating of the test samples were also studied using combined differential thermal analysis and thermogravimetric analysis. The DTA and TGA results for the test samples are presented in Figures 8-10.
Результаты совмещенного термического анализа проб материала образцов из различных ТОМ подтверждают наличие в системе химически связанной воды, характеризующейся плавной потерей массы в диапазоне температур от 30 до 440 °С. Обращает на себя внимание факт, что потеря массы для проб сталеплавильного и электросталеплавильного в указанном температурном диапазоне, не имеет чётких эндоэффектов на ДТА кривой (красная), что может говорить об аморфном(гелевидном) состоянии гидратных фаз, содержащих химически связанную воду. Также само количество этой воды крайне незначительно, 2,071 и 3,982 % для проб шлака сталеплавильного и электросталеплавильного соответственно. Исключением является проба материала кирпича на основе шлама нефелинового, где в том же температурном диапазоне фиксируется два явно выраженных эндоэффекта с экстремумами при 114 и 204 °С, а общее количество химически связанной воды достигает 5,188 %, что говорит о процессах более интенсивной гидратации данного вида ТОМ и хорошей кристалличности гидратных фаз. Потеря массы проб в диапазоне температур от 440 до 800 °С соответствует разложению СаСО3. Данный диапазон температур характеризуется хорошо выраженным эндоэффектом в интервале от 700 до 800 °С, слабо выраженном эндоэффекте в интервале температур от 600 до 700 °С и почти отсутствующем эндоэффекте в интервале от 440 до 600 °С. Указанные интервалы температур с соответствующими эндоэффектами характеризуют разложение кристаллического кальцита (700 - 800°С), арагонита (600 - 700°С) и слабокристаллического или аморфного СаСО3 (440 - 600°С). Сводные данные количественного определния Н2О и СО2 представлены в табл. 5The results of combined thermal analysis of material samples from various TOMs confirm the presence of chemically bound water in the system, characterized by a gradual mass loss in the temperature range from 30 to 440°C. It is noteworthy that the mass loss for steelmaking and electric arc furnace slag samples in this temperature range does not exhibit clear endothermic effects on the DTA curve (red), which may indicate an amorphous (gel-like) state of the hydrated phases containing chemically bound water. Furthermore, the amount of this water is extremely insignificant: 2.071% and 3.982% for steelmaking and electric arc furnace slag samples, respectively. An exception is the nepheline mud-based brick sample, which exhibits two distinct endoeffects within the same temperature range, with extremes at 114 and 204°C. The total amount of chemically bound water reaches 5.188%, indicating more intense hydration of this type of TOM and good crystallinity of the hydrated phases. Sample mass loss in the temperature range from 440 to 800°C corresponds to the decomposition of CaCO3. This temperature range is characterized by a pronounced endoeffect between 700 and 800°C, a weak endoeffect between 600 and 700°C, and virtually no endoeffect between 440 and 600°C. The indicated temperature ranges with the corresponding endoeffects characterize the decomposition of crystalline calcite (700 - 800°C), aragonite (600 - 700°C) and weakly crystalline or amorphous CaCO3 (440 - 600°C). Summary data on the quantitative determination of H2O and CO2 are presented in Table 5.
Таблица 5. Количественная потеря массы проб материала в исследуемом температурном диапазоне на основе различных ТОМTable 5. Quantitative loss of mass of material samples in the studied temperature range based on various TOM
По результатам электронной микроскопии, материал проб образцов плитки из шлака сталеплавильного и электросталеплавильного, представляет собой довольно плотную структуру состоящую из плотных зерен заполнителя и полученной карбонатной матрицы с включениями исходных минералов шлаков, не вступивших в реакцию. При этом, продукты карбонизации (кальцит, арагонит) представлены кристаллами ромбоэдрической и игловатой формы со средним размером кристаллов от 1 до 3 мкм. Следует отметить, что контактная зона заполнителя и карбонатной матрицы достаточно плотная, что обуславливает высокие прочностные показатели полученного материала.Electron microscopy results show that the material from steelmaking and electric arc furnace slag tile samples is a fairly dense structure consisting of dense aggregate grains and the resulting carbonate matrix with inclusions of the original unreacted slag minerals. The carbonation products (calcite and aragonite) are represented by rhombohedral and acicular crystals with an average crystal size of 1 to 3 µm. It should be noted that the contact zone between the aggregate and the carbonate matrix is quite dense, resulting in the high strength properties of the resulting material.
Материал пробы образца кирпича из шлама нефелинового, представляет собой довольно рыхлую структуру в которой хорошо различимы поры размером от 2 до 30 мкм, а также кристаллы кальцита и арагонита размером от 1 до 5 мкм В отличии от образцов шлака сталеплавильного и электросталеплавильного, в данной пробе фиксируются хлопьевидные образования характерные для тоберморитовой фазы, являющейся продуктом гидратации β-Ca2SiO4, что коррелирует с результатами термического анализа в части определения химически связанной воды.The sample material of the nepheline mud brick is a rather loose structure in which pores ranging in size from 2 to 30 μm, as well as calcite and aragonite crystals ranging in size from 1 to 5 μm, are clearly visible. Unlike the samples of steelmaking and electric steelmaking slag, this sample contains flocculent formations characteristic of the tobermorite phase, which is a product of β-Ca2SiO4 hydration, which correlates with the results of thermal analysis in terms of determining chemically bound water.
Таким образом, проведенные для изделий на основе различных ТОМ испытания на силикатный распад и последующий комплексный анализ структуры материала изделий позволяют сделать вывод об отсутствии признаков разрушения материала в результате полиморфного превращения 2СаО⋅SiO2 из одной формы в другую, сопровождающегося значительным увеличением объема твердой фазы и соответственно деструктивными явлениями.Thus, the silicate decomposition tests carried out on products based on various TOMs and the subsequent comprehensive analysis of the structure of the product material allow us to conclude that there are no signs of material destruction as a result of the polymorphic transformation of 2CaO⋅SiO2 from one form to another, accompanied by a significant increase in the volume of the solid phase and, accordingly, destructive phenomena.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2025/050064 WO2025193128A1 (en) | 2024-03-15 | 2025-04-22 | Method and apparatus for producing carbonated building materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2024106857A RU2024106857A (en) | 2025-09-15 |
| RU2847031C2 true RU2847031C2 (en) | 2025-09-24 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU294810A1 (en) * | К. П. Архангельский | METHOD OF CARBONIZATION OF PRODUCTS MADE FROM A MIXTURE OF PEARLITE SAND AND LIME | ||
| SU88345A1 (en) * | 1949-10-26 | 1949-11-30 | И.В. Курсенко | Steam-carbonization and drying chamber for building products |
| RU2072259C1 (en) * | 1993-06-29 | 1997-01-27 | Акционерное общество "Фольгопрокатный завод" | Method of preparing carbon-containing sorbent |
| EP2628718A1 (en) * | 2010-12-17 | 2013-08-21 | The Chugoku Electric Power Co., Inc. | Carbonation curing eqipment, process for producing carbonated concrete, and method for fixing carbon dioxide |
| RU2549258C1 (en) * | 2014-12-24 | 2015-04-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского" | Method of production of composite carbonised products |
| US10654191B2 (en) * | 2012-10-25 | 2020-05-19 | Carboncure Technologies Inc. | Carbon dioxide treatment of concrete upstream from product mold |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU294810A1 (en) * | К. П. Архангельский | METHOD OF CARBONIZATION OF PRODUCTS MADE FROM A MIXTURE OF PEARLITE SAND AND LIME | ||
| SU88345A1 (en) * | 1949-10-26 | 1949-11-30 | И.В. Курсенко | Steam-carbonization and drying chamber for building products |
| RU2072259C1 (en) * | 1993-06-29 | 1997-01-27 | Акционерное общество "Фольгопрокатный завод" | Method of preparing carbon-containing sorbent |
| EP2628718A1 (en) * | 2010-12-17 | 2013-08-21 | The Chugoku Electric Power Co., Inc. | Carbonation curing eqipment, process for producing carbonated concrete, and method for fixing carbon dioxide |
| US10654191B2 (en) * | 2012-10-25 | 2020-05-19 | Carboncure Technologies Inc. | Carbon dioxide treatment of concrete upstream from product mold |
| RU2549258C1 (en) * | 2014-12-24 | 2015-04-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского" | Method of production of composite carbonised products |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pang et al. | Utilization of carbonated and granulated steel slag aggregate in concrete | |
| Wyrzykowski et al. | Internal curing of high performance mortars with bottom ash | |
| Gomes et al. | Water treatment sludge conversion to biochar as cementitious material in cement composite | |
| US6471767B1 (en) | Process for recycling gypsum-based waste material into readily crushable members for use in the manufacture of cement and crushable members formed thereby | |
| Liska et al. | Scaled-up commercial production of reactive magnesium cement pressed masonry units. Part I: Production | |
| US20200062660A1 (en) | Multi-step curing of green bodies | |
| US3499069A (en) | Method of making bricks | |
| US5350549A (en) | Synthetic aggregate compositions derived from spent bed materials from fluidized bed combustion and fly ash | |
| CA2005327A1 (en) | Process for the disposal of waste | |
| Martins et al. | Influence of replacing Portland cement with three different concrete sludge wastes | |
| CN109913642B (en) | Rotary hearth furnace raw material treatment system and process thereof | |
| RU2847031C2 (en) | Method and apparatus for producing carbonised building materials | |
| CN1853891A (en) | Production and automatic producer for building dry powder and mortar | |
| ES2237794T3 (en) | COLD TRANSFORMATION PROCEDURE OF URBAN WASTE OR LIQUID MUDS OF INERT MATERIALS, INSTALLATION THAT SERVES TO PERFORM THIS PROCEDURE AND PRODUCTS OBTAINED. | |
| WO2025193128A1 (en) | Method and apparatus for producing carbonated building materials | |
| RU2606424C1 (en) | Production line and method of construction materials automated production | |
| KR20240151761A (en) | Carbonation of recycled concrete aggregate | |
| RU2847032C1 (en) | Method of producing high-strength carbonised construction articles | |
| CN106242400B (en) | A method of material is prepared using aggregate | |
| KR100432525B1 (en) | The remaking sand manufacture method which uses the waste | |
| KR100945232B1 (en) | Method of treating sludge for recycled soil | |
| CN107304132A (en) | A kind of production method of unshape refractory | |
| RU50908U1 (en) | TECHNOLOGICAL LINE FOR THE PRODUCTION OF SHEET AND LARGE-SIZED BUILDING PRODUCTS FROM FORMING MIXTURES BASED ON SULFATCALIUM BINDING-TECHNOGENIC ANHYDRITE | |
| RU57741U1 (en) | TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR CEMENT PRODUCTION | |
| RU2633456C2 (en) | Installation and method of stabilisation and inertisation of slag, obtained when producing steel at steel works and in blast furnaces |