VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

В связи с удорожанием энергоносителей необходимо эффективно снизить потери тепла сохранять выработанное тепло в зданиях и сооружениях. А в регионах с жарким климатом снизить затраты на кондиционирование и вентилирование.

В Республике Казахстан принят закон от 13 января 2012 года № 541-IV «Об энергосбережении и повышении энергоэффективности».

Запущен проект Правительства Республики Казахстан «Энергоэффективное проектирование и строительство объектов» с поддержкой Программы развития ООН и Глобального Экологического фонда.

Реализуется Программа модернизации жилищно-коммунального хозяйства Республики Казахстан на 2011 — 2020 годы, основной задачей, которого является ремонт и реконструкция старых зданий и сооружений с целью повышения их энергоэффективности.

Для реализации этих государственно важных задач необходимы новые теплоизоляционные материалы с использованием местных природных и техногенных сырьевых ресурсов [1].

Поэтому целью наших исследований является разработка технологии легкого микропористого гранулированного теплоизоляционного материала с улучшенными теплофизическими и физико-механическими свойствами.

Для глинистого сырья для производства качественного керамзита предъявляют ряд требований по физико-механическим свойствам, химико-минералогическим составом и по степени их вспучиваемости. Для производства качественного керамзита существуют следующие основные сдерживающие факторы:

- ограниченность запасов глинистого сырья, отвечающим по физико-механическим свойствам, химико-минералогическим составом и по степени их вспучиваемости;

- высокая энергоемкость производства, так как вспучивание глин производиться при высокой температуре (1150-1200⁰С);

- при попытке производства качественного керамзита с использованием невспучивающихся и слабовспучивающихся глин необходимо вводить вспучивающие добавки в виде солярового масла или мазута, что тоже требуют дополнительных затрат для их производства.

Поэтому производство легкого микропористого гранулированного теплоизоляционного материала продиктовано следующими актуальными проблемами:

- расширение сырьевой базы для производства легких пористых теплоизоляционных материалов;

- вовлечение техногенных ресурсов в виде нефтешлама в качестве модифицирующих и топливосодержащих компонентов;

- снижение энергетических затрат для производства;

- повышение качества производимой продукции.

Разработка нефтяных месторождений, подготовка и переработка нефти, а также ее транспортирование связаны с образованием значительного количества нефтесодержащих отходов – нефтешламов. Как правило, они накапливаются и хранятся в открытых амбарах, бесполезно занимающих большие площади земли, и являющихся источниками загрязнения поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха и окружающей среды в целом [2-3].

Разработанная нами технология получения микропористого гранулированного теплоизоляционного материала, включает дробление и помол лессовидного суглинка до порошкообразного состояния, производиться совместное перемешивание с нефтешламом, из перемешанной массы с помощью гранулятора производиться гранулирование. Гранулы без предварительной сушки обжигаются во вращающейся печи со скоростью подъема температур 250-300⁰С в час до температуры 900-950⁰С, выдерживают при этой температуре в течение 0,5-1,0 ч и охлаждают со скоростью 300-450⁰С до температуры 40,0-50,0⁰С. Полученные гранулы с помощью грохота производят разделение по фракциям.

Физико-механические свойства легкого микропористого гранулированного материала представлены в таблице 1.

Таблица 1. Физико-механические свойства материала

Фракции гранул	Насыпная плотность, кг/м3		Теплопро- водность, Вт/м×К	Морозостойкость, циклы	Прочность при сжатии, Мпа
	До обжига	После обжига
5-10 мм	1150	500	0,075	Более 50	5-6
10-20мм	1100	450	0,07

Отличительной особенностью разработанной технологии легкого микропористого гранулированного теплоизоляционного материала является то, что для их производства использован лессовидный суглинок и нефтешлам в качестве топливосодержащей, выгорающей и модифицирующей добавки с целью снижения энергетических затрат и придания максимальной микропористости готовой продукции с использованием новых технологических решений.

Создание микропористого гранулированного теплоизоляционного материала, с заданной насыпной плотностью (450-500 кг/м³), с низкой температурой обжига (900-950⁰С)по сравнению с традиционным керамзитом (1150-1200⁰С) и лучшими прочностными показателями при сохранении лучших показателей теплоизоляционных свойств.

Использование нефтешлама придает новые технологические преимущества и физико-механические свойства по следующим показателям:

- улучшает реологические (структурно – механические) свойства керамической массы на 50 – 60% за счет содержания в нефтешламе парафинонафтеновых углеводородов и смол;

- снижает топливно – энергетические затраты на 30 - 40% за счет полного выгорания в составе керамической массы, то есть при достижении температуры более 400⁰С обжигаемая масса выделяет тепло за счет горения нефтешлама и позволяет снизить подаваемую энергию извне;

- создается микропористая структура гранулированного материала за счет полного выгорания нефтешлама и гарантирует обеспечение низкой теплопроводности (0,07 Вт/мхК) и заданной насыпной плотности (450 -500 кг/м³) в области низких температур (900-950⁰С), что ниже на 200-300⁰С, чем у технологии производства традиционного керамзита.

Предлагаемый материал может использоваться взамен керамзита, который получают путем вспучивания гранулированной глины в области температур обжига во вращающейся печи 1150-1200⁰С, для придания ячеистой структуры гранулам.

ЛИТЕРАТУРА

1. Монтаев С.А, Сулейменов Ж.Т. Стеновая керамика на основе композиций техногенного и природного сырья Казахстана. Уральск, 2006-С.190.

2. Ахметов А.Ф., Ахметшина М.Н., Десяткин А.А., Хафизов Ф.Ш. Получе- ние стойких топливных композиций с использованием нефтешлама // Нефтепе- реработка и нефтехимия- с отечественными технологиями в XXI век: Тез.докл. II конгресса нефтегазопромышленников России - Уфа:ИПНХП, 2000 - С. 164.

3. Магид А.Б., Купцов А.В., Шайбаков Р.А. «Технологические процессы переработки нефтешламов» // Вестник АтИНГ, 2005г., №6-7 – с.82-86.

Регистрационная форма

1. Елеуова Карлыга Аскаровна, Магистрант 1 курса Западно-Казахстанского аграрно-технического университета им. Жангир хана.

2. Монтаев Сарсенбек Алиакбарович – директор НИИ инжиниринга и ресурсосбережения Западно-Казахстанского аграрно-технического университета им. Жангир хана, доктор технических наук, профессор.

Домашний адрес: 090009, ЗКО, г. Уральск, ул. Жангир хана, 43/2, кв. 6.

Тел. раб.: 8(7112) 51-61-33

Тел. моб.: 8-777-238-43-59. E-mail: montaevs@mail.ru

3. Таскалиев Азамат Тюлепкалиевич, заведующий лабораторией НИИ инжиниринга и ресурсосбережения, магистр технических наук.

Домашний адрес: 090009, ЗКО, г. Уральск, ул. Чингирлауская 2, кв. 51

Тел. моб.: 8-705-328-12-34. E-mail: taskalievazamat@mail.ru

4. Адилова Нугуль Болатовна, канд. техн. наук.

5. Название доклада:Разработка технологии легкого заполнителя с использованием нефтешлама

6. Название секции: Технические науки.

Код для цитирования: Скопировать