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

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

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