Файл: Элинзон, М. П. Производство искусственных заполнителей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 107

Скачиваний: 1

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

3. Технология производства

213

по ширине, равной ширине рабочего сопла (немногим меньше диаметра камеры смешения). Стекая с направ­ ляющего лотка, расплав пересекает струю воздуха с распыленной в нем водой. Струя водовоздушной смеси, воздействуя на струю расплава, разбивает ее на отдель­ ные гранулы, увлекая их в камеру смешения. В послед­ ней происходят интенсивное смешение еще жидких гра-

и/лановош расплав

Рис. 38. Схема струйного аппарата с составной приемной камерой

/ — стенка приемной камеры; 2 — направляющий лоток; 3 — водяная ру­ башка; 4 — камера смешения; 5 — рабочее сегментное сопло

нул расплава с водовоздушной смесью и их вспучивание. Вспученные гранулы, находящиеся еще в пластичном состоянии, вместе с каплями не успевшей испарить­ ся воды выбрасываются с большой скоростью из каме­ ры, ударяясь о вертикальный экран. На экране гранулы слипаются в небольшие, частично еще пластичные глы­ бы, которые падают с экрана в приемные устройства (конвейер, лоток). Капли неиспарившейся воды попада­ ют на экран и поверхность приемных устройств и, ока­ завшись окруженными со всех сторон расплавом, спо­ собствуют его дополнительному вспучиванию.

По данным Л. Д. Розовского, производительность струйных аппаратов при длине камеры смешения 1000— 1200 мм зависит от ее диаметра и расхода сжатого воз­ духа и составляет при диаметре камеры смешения от 148 до 309 мм и площади ее поперечного сечения от 172 до 750 см2 соответственно от 15—22 до 60—90 т/ч.

Г и д р о э к р а н н ы й

с п о с о б (рис. 39),

предложен­

ный и разработанный

В. С. Григорьевым

(НИИСМИ,

Киев), рассчитан на быстрое принудительное охлажде­ ние шлакового расплава с целью резкого повышения

214

Глава IV. Производство шлаковой пемзы

его вязкости и сохранения в его толще наибольшего ко­ личества выделяемых в это время газовых пузырьков для получения оптимального соотношения кристалличе­ ской и стекловидной фаз в структуре шлаковой пемзы. Поризующий агрегат представляет собой систему откры­ тых желобов, обычно используемых при полусухой гра­ нуляции шлаков. Расплав кантуется из шлаковозного ковша узкой струей в съемную для периодической очист­ ки воронку. Из воронки расплав стекает в первый же-

Рис. 39. Схема гидроэкраннон установки для получения шлаковой пемзы

/ — ковш; 2 — клапан для отсоса газа; 3 — пластинчатый конвейер; 4 — на­ копитель; 5 — желоба; 6 — устройство для подачи воды под давлением; 7 — эк­

ран; 8 — приемная воровка

лоб, на торце которого расположена напорная насадка, подающая струи воды в расплав под большим давле­ нием. Слитый и диспергированный расплав при выходе из желоба встречает на своем пути первый экран, на котором формируется шлаковая пемза и одновременно удаляется излишняя вода. В зависимости от температу­ ры вспучиваемого расплава и необходимой степени его охлаждения, устанавливают два или три таких желоба. Установка конструктивно проста и в настоящее время в Кривом Роге дорабатывается возможность регулиро­ вания на ней процесса вспучивания.

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА

Контроль производства шлаковой пемзы осуществля­ ется как в лаборатории металлургического завода, так и на установке, где ее получают. В лаборатории еже-


 

Т а б л и ц а 28.

Лабораторный

контроль

качества расплава и шлаковой пемзы

 

Определения

 

Место

отбора

пробы

Частота отбора пробы

Методика испытания

Химический состав рас-

Летка доменной печи

Один раз для каждого

Ускоренный

химичес-

плава

 

 

 

 

 

выпуска шлака

кий анализ,

например

 

 

 

 

 

 

 

спектральный метод

Модуль

основности

То же

 

 

То же

Расчетным путем

шлака

 

 

 

 

 

 

 

 

Зерновой

состав

щеб-

После

второй

дробил-

Два раза в смену

По ГОСТ 9758—68

ня и песка из шлаковой

ки

 

 

 

 

 

пемзы

 

 

 

 

 

 

 

 

Объемная

насыпная

То же

 

 

То же

То же

 

масса щебня и песка из

 

 

 

 

 

 

шлаковой

пемзы

(по

 

 

 

 

 

 

фракциям и стандартной

 

 

 

 

 

 

смеси)

 

 

 

 

 

 

 

 

Прочность щебня из шлаковой пемзы

Стабильность шлаковой пемзы (для шлаков, склонных к распаду, оботащенных)

»

»

»

Один раз в смену

 

v

производства контроль Технологический .4


Т а б л и ц а 29. Цеховой контроль работы отдельных агрегатов шлакопемзовой установки

А грегат

*

Аппарат для вдувания воздуха при стабилиза­ ции расплава (для рас­ падающихся шлаков)

Бассейн, струйный ап­ парат, желоб с гидро­ экраном

П роверяемые

параметры

Частота проверки

М етодика проверки

и инструмент

 

 

 

Давление сжатого воз­

Каждые 2 ч

Манометр

духа в системе

 

 

Правильность установ­

Один раз в смену

Визуально

ки и состояние графито­

 

 

вого наконечника

 

 

Температура

расплава,

Один раз для каждого

Оптический пирометр

поступившего

для пере­

состава

 

работки

 

 

 

Уровень и

состояние

Один раз в неделю

Визуально

масла в гидросистемах

 

Состояние

поверхно­

При

сдаче-приемке

 

 

стей,

соприкасающихся

смены

 

 

 

с расплавом и еще не ос­

 

 

 

 

тывшей шлаковой пемзой

 

 

 

 

Поступление

воды из

Систематически в про­

 

 

всех

перфорированных

цессе работы

 

 

поверхностей, сопел, на­

 

 

 

 

садки

 

 

 

 

 

Первичные и вторич­

Ширина выходных ще­

Один раз в неделю

Масштабная линейка

лей и состояние рабочих

 

 

 

ные дробилки

 

 

 

узлов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Один раз в смену

Осмотр

216

пемзы й шлаково о Производств . IV а лав Г


5. Основные свойства шлаковой пемзы

217

дневно испытывают качество перерабатываемого шлако­ вого расплава и физико-механические свойства шлако­ пемзового щебня и песка. На шлакопемзовой установке проверяют параметры работы отдельных агрегатов. В табл. 28 приведены основные данные по лабораторно­ му, а в табл. 29 — по цеховому контролю производства шлакопемзового щебня и песка.

5. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ШЛАКОВОЙ ПЕМЗЫ

Строение и минералогический состав шлаковой пем­ зы, зависящие от свойства расплава и метода его поризации, характеризуются, по данным В. В. Лапина и ав­ тора, следующими показателями. Наиболее мелкопори­ стое строение свойственно шлаковой пемзе, полученной методом диспергирования: крупность пор от 0,04 до 0,5 мм; толщина перегородок в пределах 0,02—0,4 мм.

Шлаковая пемза,

полученная в бассейнах при вводе

в расплав добавок, имеет

преобладающий

диаметр

пор — от 0,3 до 1

мм. При

других методах

получения

шлаковой пемзы размер преобладающих пор колеб­ лется в пределах от 0,03 до 0,64 мм; в образцах, не од­

нородных

по

пористости, размер пор

достигает 3 мм,

а толщина стенок от 0,05 до 1,6 мм.

 

 

 

Минералогический состав шлаковой пемзы представ­

лен главным

образом

псевдоволластонитом (а-СаО-

•S i0 3),

ранкинитом

(3C a0-2Si02)

и

геленитом

(2Ca0-Al20 s- S i0 2) при

небольшом

содержании стекла

и сульфидов.

В образцах шлаковой

пемзы,

полученной

на предприятиях востока, преобладает геленит и псевдоволластонит, а в образцах южных металлургических за ­ водов— ранкинит и псевдоволластонит. Наибольшее ко­ личество стекла обнаружено в шлаковой пемзе, получен­ ной бассейновым способом, что имеет большое значение для ее использования. Из указанных минералогических образований наибольшей стойкостью в нормальных тем­ пературно-влажностных условиях отличается псевдовол­ ластонит, наименьшей — ранкинит, а геленит занимает промежуточное положение.

Показатели свойств шлаковой пемзы, производимой

в различных металлургических

районах и

получаемой

разными способами поризации

расплава,

колеблются

в следующих пределах:

 

 


218

 

Глава IV. Производство шлаковой пемзы

П лотность..............................................................

 

 

2,85—2,98 г/см3

Объемная

насыпная

масса фракций

5— 10

300—900 кг/м3

и 10—20

м м ...................................................

 

 

Объемная

масса з е р е н ....................................

 

1050— 1900 кг/м3

Объем

межзерновых

п у ст о т .........................

 

34—70%

Прочность при сдавливании в цилиндре . .

0,6—2,7 МПа

Водопоглощение за 48 ч ...............................

.

10—33%

Потеря массы:

 

 

 

при

прокаливании ....................................

 

0,3— 1,5%

»

силикатном

р асп ад е .........................

 

0,1—3%

»

железистом

» ..........................

 

1,3—3%

после испытания

в растворе Na2S 0 4 .

1,0—3%

после 15 циклов замораживания и от­

0—2%

таивания .........................................................

 

 

Марка шлакопемзобетона от 35 до 400 включительно; объемная масса от 1000 до 1900 кг/м3, расход цемента от 200 до 500 кг на 1 м3 бетона.

зы

Вне зависимости от метода получения шлаковой пем­

основным ее

недостатком,

как и других пори­

стых заполнителей,

является неоднородность

строения

и

свойств — большой разброс

показателей

основных

свойств (объемной и насыпной массы, прочности и др.) в зернах одной и той же фракции. Так, показатели объ­ емной массы в куске отдельных зерен магнитогорской шлаковой пемзы определенной фракции различаются в 4 раза, а объемной насыпной массы и прочности — бо­ лее чем в 2 раза. Наличие наряду с легкими и более слабыми зернами тяжелых и прочных зерен уменьшает однородность бетона и оказывает отрицательное влияние на его другие свойства: слабые зерна уменьшают проч­

ность бетона, тяжелые увеличивают его объемную массу.

* *

*

Наиболее полно разработанными, а следовательно, и наиболее интересными для сравнительной оценки явля­ ются два проекта, выполненные институтами Челябгипромез и Гипростром (Киев). Первый проект в качест­ ве поризующего агрегата предусматривает опрокидной бассейн, второй — гидроэкранную установку.

Цех шлаковой пемзы с опрокидными бассейнами Че­ лябинского металлургического завода введен в эксплуа­ тацию в 1970 г. и в техническом отношении решен удач­ но. Проектная производительность этого цеха близка к проектной производительности цеха с гидроэкранной