Разработка ресурсосберегающих технологий и комплексных технологических линий переработки многотоннажных отходов инертного нерудного сырья с получением экономичных строительных изделий массового применения

АННОТАЦИЯ РАБОТ,
ВЫПОЛНЕННЫХ НА ОТЧЕТНОМ ЭТАПЕ № 1
«Разработка ресурсосберегающих технологий и
комплексных технологических линий переработки многотоннажных отходов инертного нерудного сырья с получением экономичных
строительных изделий массового применения»
государственного контракта с Федеральным агентством по науке
и инновациям от 26 июня 2008 г. № 02.525.11.5007

Шифр: «2008-5-2.5-17-01-002»
Период выполнения этапа 26 июня – 31 октября 2008 г.
Исполнитель: Закрытое акционерное общество «Проектно-конструкторское бюро «Автоматика» - дочернее общество ОАО «Кировский завод»
198097, Санкт-Петербург, пр. Стачек, д.47
Цель работы Утилизация отходов промышленности строительных материалов с получением продуктов для производства бетонных изделий, сухих строительных смесей и высвобождения земельных участков, занятых этими отходами

1. Наименование разрабатываемой научной (научно-технической, инновационной) продукции
В результате выполнения проекта должна быть создана следующая научно-техническая продукция:
? технология и комплекс оборудования для производства высококачественного мелкозернистого наполнителя для бетонов, обеспечивающих снижение образования отсевов;
? технология и комплекс оборудования для производства ячеистых бетонов на базе отсевов;
? технология и комплекс оборудования для производства высокопрочных мелкозернистых бетонов с использованием механоактивированных вяжущих.
2. Характеристика выполненных на этапе работ по созданию продукции
2.1. В результате выполнения работ на отчетном этапе разработаны следующие виды продукции:
? подготовлен отчет о патентных исследованиях;
? подготовлен отчет о маркетинговых исследованиях;
? разработан технологический регламент на комплекс оборудования для производства высококачественного мелкозернистого наполнителя для бетонов, обеспечивающего снижение образования отсевов;
? разработан технологический регламент на комплекс оборудования для производства ячеистых бетонов на базе отсевов;
? разработан технологический регламент на комплекс оборудования для производства высокопрочных мелкозернистых бетонов с использованием механоактивированных вяжущих;
? разработаны технические задания на составные части и опытные образцы указанных комплексов;
? разработан эскизный проект на опытный комплекс оборудования для производства высококачественного мелкозернистого наполнителя для бетонов, обеспечивающего снижение образования отсевов;
? разработан эскизный проект на опытный образец комплекса оборудования для производства ячеистых бетонов на базе отсевов.
В результате выполнения работ на отчетном этапе изготовлены и испытаны макеты составных частей указанных комплексов:
? изготовлен и испытан макет для получения мелкозернистых наполнителей для бетонов на базе вибрационной дробилки;
? установлена возможность снижения выхода отсевов на 25-30% относительных; получены исходные данные для технологического регламента, эскизного проекта и конструкторской документации для вибрационной дробилки КИД-1500;
? изготовлен и испытан макет установки для классификации и фракционирование отсевов на базе вибрационной дробилки КИД-300 и нового классифицирующего устройства для выделения тонких фракций из отсевов – вибрационно-сегрегационного грохота; получены исходные данные для разработки конструкторской документации на новое устройство.
2.2. Основная новизна и отличие предлагаемых технологических решений от аналогов заключается в широком использовании вибрационных устройств для решения самых разных сложных технических задач, а именно:
? использование сушилки с кипящим слоем, создаваемым за счет вибраций для экономичной сушки производственных отсевов;
? использование вибрационного устройства с псевдосжиженным слоем высушенных отсевов для их эффективного обеспыливания;
? использование вибрационных грохотов со специальными видами колебаний обеспечивающими исключение забивания сит для классификации сухого материала крупностью 1,2-0,6 мм;
? использование устройства со специальными видами вибраций для классификации материала по классу 0,16 мм без применения сит за счет использования эффекта вибросегрегации;
? использование вибрационных конусных дробилок для дробления горных пород с минимальным выходом отходных тонких фракций – отсевов;
? использование вибрационных конусных дробилок для механоактивации строительных смесей при производстве бетонов с минимальным образованием тонких фракций заполнителей.


2.3. Особенности проведенной работы на отчетном этапе заключаются в том, что предлагаемые технологические комплексы включают большой набор технологических операций, что не позволяет создать и испытать макеты комплексов в полном объеме. Поэтому основные усилия были сконцентрированы на моделировании тех блок-модулей комплексов, которые не имеют промышленных аналогов и являются, по мнению разработчиков, определяющими в достижении результатов, сформулированных в техническом задании.
2.4. Объекты интеллектуальной собственности, созданные на отчетном этапе.
На отчетном этапе получены данные, которые позволят подготовить заявку на изобретение – новые способ и устройство для сухой классификации тонкодисперсных материалов на основе вибросеграционного эффекта.
3. Области и масштабы использования полученных результатов
3.1. Области применения полученных результатов:
? промышленность нерудных строительных материалов;
? машиностроение для промышленности нерудных строительных материалов;
? строительная промышленность;
? охрана окружающей среды и рациональное использование природного сырья.
3.2. Отчетный этап является первым в настоящей работе и не предусматривает получение практических результатов.
3.3. Предварительные результаты, полученные при испытании макетов и разработке технологических процессов на отчетном этапе, дают основание полагать, что при реализации настоящего проекта будет решена важнейшая народнохозяйственная задача – вовлечение в квалифицированное использование около 30 млн. в год отходов, производимых промышленностью нерудных строительных материалов.

Решение этой задачи позволит:
? увеличить выпуск строительных материалов и изделий на 30-35 млн.т в год без увеличения объемов добычи минерального сырья;
? обеспечить потребность строительной промышленности в полупродуктах (строительных смесях) и изделиях из мелкозернистого нерудного сырья;
? устранить источники загрязнения окружающей среды – отсевы и исключить использование земельных участков (более 1000 га в год) для складирования полученных отходов;
? обеспечить загрузку отечественных предприятий, производящих машиностроительную продукцию для промышленности строительных нерудных материалов.
4. Выводы
Работы, предусмотренные этапом 1 календарного плана, выполнены в полном объеме и в соответствии с техническим заданием.



Руководитель работ по проекту
Директор по исследованиям
и развитию В.А.Арсентьев
___ __________ 2008 г.

2.1. В результате выполнения работ на отчетном этапе разработаны следующие виды продукции:
? разработано техническое задание на составные части и опытные об-разцы указанного комплекса;
? разработан эскизный проект на опытный образец комплекса обору-дования для производства высокопрочных мелкозернистых бетонов с ис-пользованием механоактивированных вяжущих на базе отсевов.
В результате выполнения работ на отчетном этапе изготовлены и ис-пытаны макеты составных частей указанных комплексов:
? изготовлен и испытан макет для получения мелкозернистых напол-нителей для бетонов на базе вибрационного сепаратора;
? изготовлен и испытан макет блока сушки и классификации.
2.2. Основная новизна и отличие предлагаемых технологических реше-ний от аналогов заключается в широком использовании вибрационных уст-ройств, для решения самых разных сложных технических задач, а именно:
? применение сушильного агрегата с «кипящим» слоем, создаваемым за счет вибраций для эффективной сушки производственных отсевов;
? использование вибрационного устройства с псевдосжиженным сло-ем высушенных отсевов для их эффективного обеспыливания;
? использование вибрационных грохотов со специальными направ-ленными колебаниями обеспечивающими исключение забивания сит для классификации сухого материала крупностью 1,2-0,6 мм;
? разработка и испытание принципиально новой конструкции макета вибрационного сепаратора для классификации материала по классу 0,16 мм без применения сит за счет использования эффекта вибросегрегации;
? применение усовершенствованных конструкций вибрационных ко-нусных дробилок для механоактивации строительных смесей при производ-стве востребованных высокопрочных бетонов.


2.3. Особенности проведенной работы на отчетном этапе заключаются в том, что предлагаемый технологический комплекс включает большой на-бор технологических операций, что не позволяет создать и испытать макеты комплексов в полном объеме. Поэтому основные усилия были сконцентриро-ваны на моделировании основополагающих приоритетных блок-модулей, ко-торые не имеют промышленных аналогов и являются определяющими в дос-тижении требуемых результатов.
2.4. Объекты интеллектуальной собственности, созданные на отчетном этапе.
На отчетном этапе получены данные, которые позволят подготовить заявку на изобретение – новые способ и устройство для сухой классификации тонкодисперсных материалов на основе вибросеграционного эффекта.

Разработана рабочая конструкторская документация на опытные образцы комплексов оборудования и изготовлены составные части комплексов оборудования: для производства высококачественного мелкозернистого наполнителя для бетонов, обеспечивающего снижение образования отсевов; для производства ячеистых бетонов на базе отсевов; для производства высокопрочных мелкозернистых бетонов.

Испытания составных частей опытных образцов комплексов;
оборудования для производства высококачественного мелкозернистого наполнителя для бетонов, обеспечивающего снижение образования отсевов; оборудования для производства ячеистых бетонов на базе отсевов;
оборудования для производства высокопрочных мелкозернистых бетонов с использованием механоактивированных вяжущих.
Тестирование опытных строительных материалов и изделий, полученных при испытаниях составных мастей опытных образцов комплексов: оборудования для производства высококачественного мелкозернистого наполнителя для бетонов, обеспечивающего снижение образования отсевов; оборудования для производства ячеистых бетонов на базе отсевов;
оборудования для производства
высокопрочных мелкозернистых бетонов с использованием механоактивированных вяжущих.

Проведено изготовление опытных образцов комплексов и монтаж: оборудования для производства высококачественного мелкозернистого наполнителя для бетонов, обеспечивающего снижение образования отсевов; оборудования для производства ячеистых бетонов на базе отсевов; оборудования для производства высокопрочных мелкозернистых бетонов с использованием механоактивированных вяжущих.

Проведены предварительные и приемочные испытания основного оборудования и опытных образцов комплексов: для производства ячеистых бетонов на базе отсевов; для производства высокопрочных мелкозернистых бетонов с использованием механоактивированных вяжущих.
Откорректирована техническая документация на опытные образцы комплексов оборудования. Осуществлена подготовка производства комплексов оборудования.