Файл: Производство стеклянных волокон и тканей..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 146

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Вместо вибрационных мельниц для помола песка уже широко

применяют струйные мельницы, в которых частицы

песка сжатым

воздухом (избыточное давление 5—8 кгс/см2)

или перегретым па­

ром разгоняются и, двигаясь друг другу навстречу,

измельчаются

при столкновениях. На рис. 2.4 показана

схема

противоточной

Рис. 2.3. Вибрационная

мельни­

Рис. 2.4.

Схема

противоточной

струйной

ца непрерывного действия:

 

 

мельницы:

 

/ — д о з а т о р ;

2 — бункер;

3 — класси­

/ — бункер;

2 классификатор;

3 циклон;

фикатор; 4

— вентилятор;

5 — ци­

• приемник; 5 •

разгонная трубка; 6 — питатель.

клон; 6 — вибрационная

мельница.

 

 

 

 

струйной мельницы. Кварцевый песок из бункера 1 через пита­ тель 6 подается в разгонную трубку (камеру) 5. Сюда же подво­ дится с двух сторон сжатый воздух. Измельченный песок по цент­ ральной трубе попадает в классификатор 2, из которого крупные частицы песка попадают по боковым трубам снова в разгонную трубку, а мелкие подаются в циклоны 3. É циклонах мелкая фрак­ ция пескаотделяется от пыли и затем поступает в приемник 4, откуда периодически высылается в бункер. Изменением режима работы классификатора можно широко варьировать степень из­ мельчения песка (от 20 до 200 мкм), при этом, естественно, будет изменяться и производительность мельницы.

Струйные мельницы удобны в эксплуатации; недостатком их является быстрый износ футеровки разгонной камеры.

Производительность струйных мельниц 300—1000 кг/ч; мини­ мальный размер частиц измельченного песка 50—60 мкм.

Кусковые материалы (доломит, известняк). Обработка этих материалов в составном цехе включает дробление, сушку, помол и просев.

43


Дробление производится в щековых дробилках. Одна щека таікой дробилки жестко прикреплена к корпусу, а другая эксцент­ риковым механизмом приводится в колебательное движение, в результате чего крупные куски материала раздавливаются на более мелкие, которые просыпаются через отверстие в приемный бункер. Производительность щековых дробилок 2—15 м3/ч.

После дробления доломит и известняк поступают в сушильный барабан, где сушатся до влажности 0,1—0,2% при температуре не выше 500 °С во избежание термического разложения. Высушенный дробленный материал измельчается в шаровой или кулачковой мельнице. Шаровая мельница представляет собой металлический барабан, расположенный с уклоном к горизонту для выхода мо­ лотого продукта. Внутри мельницы размещаются стальные шары, которые при вращении барабана пересыпаются, разбивая и рас­ тирая куски материала. Иногда тонкое измельчение доломита и известняка возможно на бегунах. После тонкого измельчения до­ ломит и известняк просеиваются через сито № 07.

Сыпучие материалы (глинозем, сода, селитры, карбонат бария, борная кислота, мел и т. д.) в большинстве случаев не требуется предварительно измельчать; их сразу просеивают через сито № 07. Однако из-за склонности некоторых материалов к слеживанию при хранении, а также необходимости более полного использования сырья (отсевов) сыпучие материалы (соду, селитру, борную кис­ лоту) иногда измельчают, чаще всего в валковых дробилках или дезинтеграторах.

Дезинтегратор состоит из двух роторов, представляющих собой стальные диски, на которых по концентрическим окружностям закреплены в два или несколько рядов стальные пальцы-била. Противоположные концы пальцев для жесткости соединены между собой кольцами из листовой стали. Роторы при работе дезинтегра­ тора вращаются навстречу друг другу. Материал подается на била

из бункера и под действием центробежной силы, а также вследст­

вие удара

пальцев передвигается от центра к периферии через

все ряды

пальцев.

Благодаря ударам пальцев материал измельчается, собирается внизу под дезинтегратором, откуда поступает на просев. Произво­ дительность дезинтеграторов 1750—6000 кг/ч.

Трехокись мышьяка. Трехокись мышьяка поступает на заводы в обработанном виде; не требуется даже ее просеивания.

Нитрат кальция (кальциевая селитра) является очень гигро­ скопичным материалом и поэтому очень трудно поддается помолу и просеиванию. В отличие от всех сырьевых материалов кальциевая селитра добавляется в шихту в виде водного раствора в момент увлажнения шихты или кварцевого пеока. Обработка ее сводится к растворению в воде. Обычно кальциевую селитру растворяют в

эмалированном реакторе

емкостью 100—150 л при перемешивании.

Концентрация раствора

кальциевой селитры, как правило, 0,4—

0,5 кг/л.

 

44


КОНТРОЛЬ СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Все материалы, поступающие на завод, за исключением трехокиси мышьяка, контролируются заводской лабораторией. При несоответствии материалов установленным техническим требова­ ниям (ГОСТ, техническим условиям) использование их в производ­ стве не допускается и забракованные материалы возвращаются заводу или предприятию-поставщику.

После обработки готовые сырьевые материалы вторично конт­ ролируются на содержание в них основного вещества. Это связано с тем, что некоторые материалы могут изменять влажность при хранении, а также иметь переменную влажность после обработки.

Кроме того, все обработанные сырьевые материалы проверяют на максимальный размер зерен. Это необходимо для того, чтобы

исключать

попадание в шихту зерен крупных фракций

материала

в случае

разрыва сеток сита. В табл. 2.1 перечислены

основные

требования к составу сырьевых материалов, используемых в про­ изводстве стеклянного волокна, виды химического анализа и пе­ риодичность контроля сырьевых материалов.

РАСЧЕТ ШИХТЫ

Состав стекла выражается в процентном содержании входя­ щих в него окислов. Для варки стекла очень редко используют в качестве сырьевых материалов чистые окислы. Как правило, при­ меняемые для приготовления шихты сырьевые материалы пред­ ставляют собой сложные соединения, часть из которых при варке стекла переходит в него, а другая улетучивается в виде газов. Так, в процессе варки стекла из шихты удаляется гигроскопическая и кристаллизационная влага, двуокись углерода, двуокись серы, кислород. Кроме того, при варке стекла некоторые компоненты шихты, например, борная кислота, плавиковый шпат, сода, час­ тично улетучиваются. Поэтому при расчете шихты вводится соот­ ветствующая поправка.

Все составные части материалов шихты, которые выделяются

при варке стекла и не переходят в

стекло,

образуют

так называе­

мый угар шихты; количество угара

зависит

от вида

применяемых

материалов и их влажности.

 

 

 

Рассмотрим в качестве примера

расчет шихты для

алюмоборо-

силикатного бесщелочного стекла следующего состава: Si02 —54%; А12 03 —14,5%; В 2 0 3 — 8 % ; СаО—18%; MgO—4,5%; Na 2 0 — не более 0,5%; F2 —не более 0,5%.

Химический состав сырьевых материалов приведен в табл. 2.2 Расчет состава шихты на 100 кг стекломассы проводится по упро­ щенной 'Схеме применительно к заводским условиям. В соответст­

вии

с этой схемой принимаем, что двуокись

кремния вводится

в стекло главным образом с кварцевым

песком,

плавиковым шпа­

том

и доломитом: окись а л ю м и н и я — с

глиноземом, а — в малых

45


 

Т а б л и ц а 2.1.

Химический контроль сырьевых

материалов

 

 

 

 

Контроль обработанных сырьевых материалов

 

Содержание компонентов, %

Обязательные определения

 

 

Материал

сырьевых материалов,

 

обязательные определения

 

 

поступающих на склад*

периодичность

Кварцевый песок

Si02 ,

не менее

98

1. Полный

химический анализ

 

 

 

Fe2 03 , не более 0,2

 

для

новых видов

песка;

Si0 2 ,

 

 

 

R2 0**,

не более 0,2

 

А1 2 0 3 , F e 2 0 3 — д л я песка

из­

 

 

 

 

 

 

 

 

вестного

месторождения

 

 

 

 

СаО,

не менее 52

2.

Потери

при прокаливании

Мел, известняк

1.

Нерастворимый в кислоте

ос­

 

 

 

Нерастворимые,

не более 3

 

таток; СаО, MgO

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Потери

при прокаливании

 

 

 

 

 

 

 

3.

Влажность

 

 

Доломит

 

MgO,

не менее

19,5

 

 

 

То же

 

 

 

 

Нерастворимые,

не более 3,5

 

 

 

 

 

 

Глинозем

 

А1 2 0 3 ,

не менее

98,3

1. Потери

при прокаливании

 

 

 

 

 

 

 

2. В случае необходимости—пол­

 

 

 

 

 

 

 

 

ный

химический

анализ

 

Борная

кислота

Н3ВО3,

не менее 98,5

Н 3 В 0 3 , влажность

 

 

Борат

кальция

B 2 U 3 ,

не менее

38

В 2 0 3 , СаО

 

 

 

 

 

 

В 2 0 3

СаО 1,18—1,25

 

 

 

 

 

 

Сода

 

 

Na2 C03

не менее 96

Na2 C03

 

 

 

Нефелиновый

кон­

А 1 2 0 3 ,

не менее 29

А 1 2 0 3 ,

Fe2 03 , Si0 2

 

 

центрат

 

Fe2 03 ,

не более 0,4

Na2 0,

К 2 0

 

 

 

Цирконовый

кон­ ZrÖ2 ,

не менее 63

Z r 0 2 ,

Si0 2

 

 

 

центрат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Карбонат бария

ВаС0 3 ,

не менее 90

ВаС0 3

 

 

 

 

Марганцевая

руда

Окислы марганца (в пересчете

Окислы марганца;

Si0 2

 

Плавиковый

шпат

на

М п 3 0 4 ) , не менее 62

CaF2 ;

влажность

 

 

CaF2 , не менее 92

 

 

Кальциевая

селитра

СаО,

не менее 26

СаО

 

 

 

 

Калиевая селитра

К 2 0 ,

не менее 45

К 2 0 ,

влажность

 

 

Ежесменно

Влажность

»

Нерастворимый в кислоте

 

остаток; СаО, MgO

 

Влажность

»

»

 

»

»

 

Ежедневно

н 3 в о 3

 

Ежесменно

Na2 C03

; влажность

—.

 

 

-

 

 

Ежедневно

Влажность

Каждая заготов­ СаО, MgO

ка раствора

 

 

Ежедневно

Влажность

* Контролю подлежит каждая партия сырьевых материалов, поступающих на склад. '* R—металл.


Т а б л и ц а

2.2. Химический состав (в %) сырьевых материалов

Сырьевые материалы

 

в2 о3

 

 

 

 

 

 

Потери

S i 0 2

А 1 2 0 3

СаО

MgO

F e 2 O s

N a 2 0

F 2

при прока­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ливании

Песок

 

98,65

55,6

0,64

0,58

0,2

0,13

0,1

 

0,11

Борная кислота

 

 

 

 

 

 

44,4

Глинозем

 

0,4

97,8

0,25

0,05

0,3

1,20

Мел

 

1,47

_

53,9

0,4

0,2

44,03

Доломит

 

3,20

—.

2,57

27,06 19,62

0,33

0,2

47,02

Плавиковый

шпат

5,4

0,30

48,4

45,8

0,10

Кальциевая

селитра

27,1

72,90

количествах — с доломитом и песком; окись

магния — с

доломи­

том; окись

кальция — с

доломитом, мелом,

плавиковым

шпатом

и кальциевой селитрой;

борный

ангидрид — с

борной

кислотой;

фтор — с плавиковым

шпатом. На основании практических данных

принимаем,

что угар

борного

ангидрида при

варке составляет

10%. Количество добавляемого в шихту плавикового шпата опре­ деляется из расчета введения с ним в стекло 1% СаО, а количест­ во кальциевой селитры — из расчета введения 0,4% СаО. Количе­ ство добавляемой трехокиси мышьяка принимаем равным 0,3%

(сверх

100%

от массы сваренного стекла, или 0,3 кг

AS2O3 на

100 кг

сваренного стекла).

 

 

 

 

 

Для

того

чтобы ввести в стекло 0,4%

СаО, необходимо доба­

вить в шихту

селитры:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4-100

 

 

 

 

 

 

 

- 2 7 7 ] — = 1,47 К а

 

 

где 27,1 — процентное содержание СаО в селитре (см. табл. 2.2).

 

Для введения в стекло 1 % СаО необходимо в шихту

добавить

плавикового

шпата:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0-100

 

 

 

 

 

 

 

 

48,4

= 2 - 0 7

œ

 

 

где 48,4 — процентное содержание СаО в плавиковом шпате.

 

Вместе

с плавиковым

шпатом

в стекло

войдет (см. табл. 2.2) :

 

Si0 2

=

2,07-5,4

 

кг;

,

2,070,3

кг

 

• - 1 0 0 — = 0 , 1 1

А 1

2 0 3 =

1 Q Q — = 0,006

 

 

 

2,07-45,8

 

 

 

 

 

 

 

F 2 =

joo" = 0 , 9 5

кг (с учетом 60%

угара — 0,375 кг)

Для введения в стекло

4,5% MgO необходимо добавить в ших­

ту доломита:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,5-100

_

 

 

 

 

 

 

 

 

19,62

_ 2 3

к г

 

 

47