Файл: Кайнарский И.С. Основные огнеупоры (сырье, технология и свойства).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 172
Скачиваний: 1
Шения фракции 20—8 мм (см. табл. 11, І2). Конечная пористость спеченного порошка высокая (~25% ).
Для спеченного магнезита пз пылеуноса в указанных условиях обжига типично, что центральная часть спеков сложена мелкими зернами (20—40 мкм) и имеет повы шенную пористость, тогда как их периферия крупнокри-
сталличней (30—60 мкм) |
и менее пориста [73]. |
|
||
|
|
Приведенные данные по |
||
|
казывают, что обжиг пыле-, |
|||
|
уноса без какой-либо пред |
|||
|
варительной |
его подготовки |
||
|
не |
обеспечивает |
плотного |
|
|
спекания. Способность пы |
|||
|
леуноса к спеканию зависит |
|||
|
от его химического |
состава, |
||
|
определяемого топливом, ко |
|||
30 UO 50 60 70 во 90 |
торое применялось |
в печи. |
||
Расстояние |
Пылеунос из вращающихся |
|||
от холодного конца печи.п |
печей, работающих на мазу |
|||
Рис. 4. Рост кристаллов перн- |
те, спекается |
плохо вплоть |
||
клаза при обжиге пылеуноса по |
до температур 1600—1700° С |
|||
длине вращающейся печи |
(пористость |
35—31%); пы |
||
Ным топливом спекается |
леунос из печей с пылеуголь- |
|||
значительно лучше (18—8%). |
||||
Измельчение до размера |
< 1 0 |
мкм улучшает спекание |
пылеуноса из мазутных печей (пористость 20—17%) и обеспечивает полное спекание пылеуноса из печей с пы леугольным отоплением уже при 1600° С. Полное спека ние немолотого пылеуноса из печей с мазутным отопле нием достигается при 1700° С при добавке двуокиси титана. Как известно [74], эта добавка особенно активи-^ зирует спекание низкообожженного магнезита. Рекомен дуется также добавка 8% титаноглиноземистого шлака (71,4% А120з и 11,4% ТЮ2) для спекания немолотого пылеуноса из печей с мазутным отоплением. Обжиг об разцов с такой добавкой при 1720° С обеспечивает пори-* стость спеченного магнезита 12,5% [75]. Вместе с тем такая большая добавка резко снижает содержание в спеченном магнезите окиси магния. Так, по данным [76], спеченный магнезитовый порошок из пылеуноса, обож женного с добавкой 7—8% титаноглиноземистого шла ка, содержал лишь 86,5% MgO и имел пористость при шламовом способе обжига 20,4% и при сухом 13,6%. При производстве порошка из пылеуноса с добав
40
кой титано-магнезитового концентрата содержание в нем MgO составляет 88,5% и 1,3 ТЮ2; пористость та кого.порошка 12,5% [64, с. 3].
Улучшения спекания пылеуноса можно достичь пред варительным его обжигом при 900—1100° С с последую щим брикетированием и высокотемпературным обжигом [64, .с. 3]. Эффективность такой обработки зависит от свойств исходного пылеуноса. Исследована еще более сложная технология, по которой пылеунос сначала гид ратируют в процессе его мокрого помола, затем обжи гают при 1000° С и из такого дегидратированного по рошка прессуют брикет. Его спекают при высокой тем пературе. При такой технологии пористость спеченного магнезита также зависит от свойств использованного пылеуноса. После обжига при 1600° С пористость брике та из разных исходных порошков пылеуноса колебалась в пределах 5—21% (контроль из неактивированной пы ли в пределах 31—34%), а после обжига при 1750° С — в пределах 0,3—10% (контроль 8—24%) [77].
Возможна более простая технология переработки пылеуноса [69]. Для обеспечения большей однородности и постоянства состава пылеуноса до обработки его сле дует усреднять со всех печей. Усредненный пылеунос тонко измельчают сухим способом в трубной мельни це и затем помол увлажняют в смесителе водой до 15— 17% влажности. Брикетирование массы производят на пресс-вальцах с обеспечением плотности брикета 2,3 г/ /см3. Длительность процесса от начала увлажнения мас сы до окончания ее брикетирования не должна превы шать 30 мин. Сухой брикет обжигают во вращающейся печи при 1700° С. Проверка технологии показала, что спрессованный брикет сильно разогревается за 1,5 ч пос ле изготовления, а еще через 0,5 ч высыхает до 0,1—3%- иой влажности без рассыпания с приобретением проч ности. Измельченный пылеунос хорошо брикетируется на пресс-вальцах (объемная плотность 2,29 г/см3). По
ристость спеченного магнезита |
(10-м |
вращающаяся |
печь) 16—20%. |
молотого |
пылеуноса и |
Благодаря тонкозернистости |
способности образовывать гидрат окиси магния при ув лажнении водой его смешение, как установлено в рабо те [258], требует использования бегунковых смесите лей, так как при их применении происходит по сравне нию с обработкой в лопастном смесителе значительное
41
повышение насыпной массы (1,26 вместо 0,96 г/см3) и объемной плотности брикета (2,17 вместо 2,01 г/см3).
Для брикетирования пылеунос должен измельчаться до фракции <0,06 мм (не менее 92—97%), а допусти мая длительность хранения массы перед брикетировани ем при ее температуре 30—40° С не должна превышать 30—40 мин [64, с. 3; 78]. Оптимальным удельным давле нием при брикетировании пылеуноса является интервал 800—1200 кгс/см.2, выше и ниже которого интенсивность спекания снижается [259].
Брикетирование полусухим методом по сравнению с изготовлением шлама имеет значительные преимущест ва. Плотность сухого брикета значительно выше, чем высушенного шлама, что соответственно облегчает уп лотнение в обжиге. При брикетировании не происходит существенной гидратации в отличие от значительной гидратации пылеуноса в шламе; благодаря этому при обжиге брикета расход тепла на дегидратацию умень шается, равно как тепло не расходуется на испарение воды из шлама (влажность последнего порядка 50%), поэтому удельный расход топлива на обжиг сухого пылеуноса снижается в два раза по сравнению со шла мом.
Брикетирование имеет преимущества и перед грану лированием по тем же причинам, так как исходная плотность гранул пз-за малого их уплотнения и большо го расхода воды меньше, чем брикета. Так, влажность гранул из пылеуноса составляет 26—29%, а их порис тость 36—42% [79]. По данным [62], объемная плот ность сухих гранул и брикетов зависит от содержания в них зерен <0,04 мм. Но при одинаковом содержании тонких зерен объемная плотность брикета значительно выше (табл. 13).
|
|
|
Т а б л и ц а 13 |
|
Зависимость объемной плотности брикетов |
|
|||
|
и гранул от размера зерен |
|
||
|
|
Объемная |
плотность, г/см3 |
|
Содержание зерен |
|
сухих |
после удаления С02 и НйО |
|
<0,04 мм, % |
|
|
|
|
|
гранул |
брикета |
гранул |
брикета |
25 |
1,49 |
1,90 |
1,08 |
1,38 |
97 |
1,56 |
1,95 |
1,09 |
1,63 |
Разница в объемной плотности гранул и брикета осо бенно велика после дегидратации и декарбонизации.
В практических условиях находят использование раз ные способы обжига пылеуноса. Пыль обжигают в ви де шлама [37]. При этом способе пыль предварительно измельчают цильпебсом 50X20 мм в трубной мельни це мокрым способом с доведением в ней плотности шла ма до 1,45—1,52 г/см3. При измельчении снижается со держание зерен >0,2 мм и увеличивается <0,09 мм; происходит гидратация пылеуноса. Степень последней зависит от температуры пылеуноса. Так, при исходной п. п. п. 7,7% она увеличивается после помола до 11,3 если загружаемый в мельницу пылеунос имел темпёра-
туру 23° С и до |
17,5% |
при температуре пылеуноса |
100°С [68]. |
мокрым |
помолом можно довести спе |
Известно, что |
ченный магнезит до высокой степени гидратации и дис персности, в результате чего образуется пластичная мас са [80]. В исследовании [81] показано, что измельчение пылеуноса мокрым способом протекает весьма интенсив но и он почти полностью гидратируется. Однако по срав нению с мокрыми помолами спеченного и электроплавлеиого магнезита пластичность мокромолотого пылеу носа выражена слабо из-за рыхлой структуры этой массы. Это свойство пылеуноса облегчает получение шлама с достаточной текучестью.
Измельченный пылеунос подается в шламбассейны, в которых происходит дополнительная гидратация, при чем конечная величина п.п.п. порядка 23—24% не зави сит от исходной температуры пылеуноса. Все нее более быстрая гидратация горячей пыли в мельнице техноло гически рациональна, так как уменьшает способность шлама к последующему залипанию в коммуникациях, аппаратуре и шламбассейнах. В последних происходит дальнейшее диспергирование твердого в шламе; в них плотность шлама корректируют до 1,47—1,48 г/см3. Это соответствует влажности шлама 48,6—47,9 и содержанию твердого 756—772 кг в 1 м3 шлама.
Спекание улучшается при обжиге свежеприготовлен ного шлама, используемого не позднее чем через 2 ч хранения в шламбассейне [70].
Обжиг шлама производят во вращающихся 90-м пе чах с цепной зоной длиной 14 м на пылеугольном топли ве с пониженной производительностью 10 т/ч, повышен
43