Файл: Левин, А. М. Очистка сточных вод огнеупорных заводов.pdf

А. М. ЛЕВИН

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ вод

ОГНЕУПОРНЫХ ЗАВОДОВ

МОСКВА «МЕТАЛЛУРГИЯ» 1974

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Решениями XXIV съезда Коммунистической партии Советского Союза предусматривается дальнейшее широ­ кое развитие промышленности в нашей стране.

Металлургия, машиностроение, энергетика, цемент­ ная, стекольная и керамическая промышленность, тран­ спорт и быстро развивающаяся химическая индустрия и другие производства из года в год требуют все больших количеств высококачественных огнеупоров. Для удовлет­ ворения потребности промышленности в огнеупорных ма­ териалах генеральной схемой развития и размещения черной металлургии намечено увеличение производства огнеупорной промышленности на период до 1980 г., а также повышение качёства, расширение ассортимента и создание новых видов огнеупорных материалов.

Для решения поставленных задач намечается стро­ ительство новых предприятий с одновременным за­ вершением начатого технического перевооружения дей­ ствующих предприятий огнеупорной промышленности. При этом производство высокоглиноземистых огнеупо­ ров увеличится по сравнению с 1970 г. в 6 раз, легковес­ ных — в 2 раза, специальных и новых огнеупоров — в 3,5 раза. Это приведет к увеличению расхода свежей во­ ды и объема сточных вод, содержащих в виде мелкодис­ персной взвесибольшое количество (до 60 г/л) перера­ батываемых в технологическом процессе материалов.

Для решения задач, поставленных XXIV съездом Коммунистической партии Советского Союза (постанов­ ления Верховного Совета СССР «О мерах по дальнейше­ му улучшению охраны природы и рациональному исполь­ зованию природных ресурсов», «О состоянии медицин­ ской помощи населению и мерах по улучшению здравоохранения в СССР», постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по дальнейшему улучшению здравоохранения и развитию медицинской науки в стране», «Об усилении охраны природы и улуч­ шении использования природных ресурсов»), а также для обеспечения мероприятий, предусмотренных законом

5

Г л а в а I

СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ

1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Технологические процессы с точки зрения водных опе­ раций рассматриваются на основании обследования ше­ сти огнеупорных заводов — Запорожского, Семилукского, Константиновского, завода «Магнезит», Боровичского комбината огнеупоров и Суворовского шамотообжига­ тельного завода, а также литературных сведений [1,2].

В качестве сырья для производства массовых огне­ упоров используются огнеупорные глины [3], каолины, кварциты, магнезиты, хромиты, доломиты, форстериты, технический глинозем, карбид кремния и др. [1, 2].

Огнеупоры выпускаются в виде порошков и изделий. Шамотными называются изделия, изготавливаемые из огнеупорных глин или каолинов с отощением их ша­ мотом. Шамот представляет собой обожженную глину.

Содержание А120 3 в шамотных изделиях находится в пре­ делах 30—45%. В производстве шамотных изделий огне­ упорную глину применяют для получения отощающего материала (шамота) и в качестве связующей части.

Для получения шамота глину дробят на зубчатых вальцах или в глинорезных машинах и в виде кусков (до 40—60 мм) с естественной влажностью подают на обжиг; другие схемы могут включать" брикетирование дробле­ ной глины на пресс-вальцах или сушку глины с измель­ чением, последующим увлажнением и брикетированием.

Основным современным агрегатом для обжига глин и каолинов на шамот является вращающаяся печь. Тем­ пература обжига глин и каолинов на шамот колеблется от 1400 до 1500°С (по факелу). Шамот необходимо из­ мельчить до крупности, обычно определяемой предель­ ной величиной зерна 3 мм, при содержании мелкой фрак­ ции (< 0,5 мм) около 40—50%. Для этого шамот дробят в дробилках, измельчают в мельницах и отсеивают.

Идеальный зерновой состав шамота должен быть представлен смесью ряда узких фракций с соотношением

7

средних диаметров 1/7— 1/10, в которой доля каждой последующей более мелкой фракции составляла бы при­ мерно половину доли предыдущей.

Подготовка связующей глины состоит из сушки, из­ мельчения в дезинтеграторе (или сушки и измельчения в шахтной мельнице) и классификации по предельному зерну (1—1,5 мм). Содержание зерен мельче 0,5 мм должно быть не менее 75%.

При совместном помоле глины и части шамота в трубной мельнице смесь рассчитывают таким образом, чтобы получить 15% связующей глины в массе и от 45 до 55% в шамоте тонкой фракции <0,5 мм, в том числе около 30% мельче 0,088 мм. В таком случае смесь сос­ тавляет 45% от массы всей шихты при соотношении ша­ мота и глины 2:1 или 7:3. Приведенные величины могут корректироваться па количество глины, вводимой в виде шликера (2—3%), и на содержание тонких зерен шамо­ та в крупной фракции, вводимой в массу отдельно.

Увлажнение шамота шликером до введения сухой связующей глины улучшает контакт тонкой глинистой пленки па зернах шамота с полусухими частичками глины.

Для увеличения прочности сырца изделий при смеше-. нии глины с водой в шликер вводят раствор сульфитносп’иртовой барды (с. с. б) в количестве 0,3—0,5% (по су­ хой массе) к массе порошков. Для улучшения текучести шликер, как правило, подогревают до 40—60° С.

Компоненты шихты — измельченные глины и шамот дозируют в определенных соотношениях для предвари­ тельного их смешения всухую или в различных комби­ нациях с подачей отдельных фракций и жидкого компо­ нента в определенные промежутки времени в смеси­ тель.

Шамотные изделия изготовляют прессованием обыч­ но из полусухих масс влажностью 3—10% и реже из пластичных масс влажностью до 20% •

При полусухом прессовании массу увлажняют до 6— 8%. перемешивают в смесительных бегунах и прессуют на коленорычажных и реже на гидравлических прессах. При пла.стичном прессовании массу перемешивают в двухвальпом смесителе, увлажняют в таком же смесите­ ле до влажности 16—20%, перерабатывают в ленточном прессе, по выходе из него, разрезают на заготовки, кото­ рые дополнительно прессуют на допрессовочных прессах.

8

Форма и размеры фасонных изделий определяют способ их производства. Изделия нормальных размеров и боль­ шую часть фасонных изделий прессуют из полусухих масс. Из пластичной массы формуют наиболее сложные штучные фасонные изделия.

Крупноблочные изделия прессуют из полусухих многошамотных масс, содержащих около 80% шамота, на гидравлических прессах или трамбуют пневматическими или электрическими трамбовками.

Спрессованный или сформованный сырец изделия сушат до удаления связанной воды, затем обжигают при температуре, обеспечивающей постоянство размеров изделий и обычно соответствующей полному спеканию связывающей глины (1300—1450°С).

Огнеупорные изделия, содержащие более 45% А120 3, называются высокоглиноземистыми. Для производства

•таких огнеупоров используют различные виды как при­ родного, так и искусственного высокоглнноземистого сырья: минералы силлиманитовой группы — кианит (ди­ стен), андалузит, силлиманит, природные гидраты гли­ нозема — гидраргиллит, бемит, диаспор, входящие в бок­ сит; искусственный прокаленный гидрат глинозема; при­ родный и электроплавленый корунд.

Кварцит является основной породой, в которой обыч­ но встречаются минералы силлиманитовой группы. Срав­ нительно редкое применение их для производства высокоглииоземистых огнеупорных изделий объясняется трудностью полного обогащения минералов этой группы. Кианитовый концентрат рекомендуется предварительно обжигать во вращающихся печах. Большую часть этих изделий изготавливают па основе технического гли­ нозема.

Основные физико-химические процессы при их изго­ товлении идут во время обжига шамота и изделий. Необ­ ходимым условием является тонкое измельчение глинозе­ ма И равномерное распределение глинистых частиц. Гли­ нозем измельчают в трубных мельницах до содержания зерен размером < 1 мкм не менее 30%.

Смешивание с 10—50% глины выполняется сначала в' смесителях для полусухих масс. Затем массу доувлажняют и пропускают через ленточный вакуумный пресс. Ма­ териал влажностью 18—20%, выходящий в виде бруса, режут на брикеты, которые могут поступать во вращаю­ щуюся печь для обжига.

9