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

Для избежания образования большого количества мелких фракций целесообразна предварительная сушка брикета на конвейерной сушилке, в барабане или ин­ фракрасными излучателями до влажности не более 2— 3%. Температура обжига высокоглиноземистого шамота составляет 1600—1700° С.

Подготовка массы и прессование изделий на основе андалузита, кианита, силлиманита аналогичны соответ­ ствующим операциям в технологии многошамотных изде­ лий. Изделия на основе гидратов глинозема с предвари­ тельным тонким измельчением глинозема можно изго­ тавливать так же, как прессовый или трамбованный многошамот с 10—15% связующей глины. Изделия об­ жигают при температуре около 1500° С.

На основе технического глинозема изготовляют мудлитовые, муллито-корундовые и корундовые изделия с содержанием соответственно около 70%, 70—95% и бо­ лее 95% А120з. Технология муллитовых или муллито-ко­ рундовых огнеупоров имеет много общего с технологией многошамотных изделий. Способ формования корундо­ вых изделий определяется их формой и размерами.

Может быть использовано литье изделий в гипсовых формах, прессование простейших по форме изделий с до­ бавкой клеящих веществ, прессование и отливка слож­ ных по форме изделий. Температура обжига, обеспечива­ ющая полное спекание изделий, составляет 1500—1700° С.

Производство корундовых изделий из электроплавленого или рекристаллизованного корунда не отличает­ ся от описанного выше.

Магнезитовыми огнеупорами называют материалы, состоящие в основном из минерала периклаза (MgO), содержание которого обычно составляет 80—85% и бо­ лее. Сырьем для производства магнезитовых огнеупоров служит горная порода — магнезит, окись магния, полу­ чаемая из доломита; рапы или морской воды, подвергае­ мых химической переработке. Дополнительным компонен­ том ряда магнезиальных масс является хромит. В зави­ симости от температуры обжига магнезита в печах получают каустический (800—950° С) или спекшийся магнезит (1600—1700°С).

Магнезит и окись магния, получаемую ид рапы, обжи­ гают во вращающихся печах при 1600—1700° С. Улавли­ ваемую при обжиге пыль измельчают в трубомельнице для активизации, смешивают, увлажняя водой, и брике­

10

тируют на вальцовых прессах. Основным компонентом шихты магнезитовых огнеупорных изделий является спекшийся магнезит.

В общих чертах схема производства магнезитовых ог­ неупоров такая же, как и схема производства других ти­ пов изделий из непластичных масс.

Подготовка массы заключается в измельчении порош­ ка до предельной величины зерен 1—2 мм при содержа­ нии 25—30% зерен мельче 0,06 мм. Порошок крупностью 2—0,5 мм увлажняют небольшим количеством воды до 1,5—2% и подвергают вылеживанию в течение 2—3 су­ ток е целью гидратации активной окиси кальция. Исход­ ные компоненты шихты смешивают в смесителях с до­ бавлением водного раствора сульфитно-спиртовой бар­ ды плотностью 1,20 до общей влажности массы ~ 2—

2,5%.

Изделия прессуют, как правило, на гидравлических, реже на коленорычажных прессах. Далее сырец под­ сушивают и обжигают в туннельных печах при темпера­ туре от 1650—1750 до 1900—1950° С в зависимости от чи­ стоты исходного сырья.

Вторую большую группу изделий магнезиального ти­ па составляют изделия периклазохрбмитовые. Их изго­ товляют из масс, в которых преобладает магнезитовый порошок. В состав шихты этих изделий вводят хромит в виде зерен размером 3—1 или 3—0,5 мм. Молотый маг­ незитовый порошок в этом случае пропускают через си­ то 1 мм. Он содержит 25—30% фракции <0,06 мм. Часть мелких фракций магнезитового порошка с хроми­ том в соотношении около 25:75 измельчают в трубных мельницах до остатка на сите 0,06 мм не более 5%, и эту смесь в количестве 35—40% вводят в шихту.

Последующее смешение магнезитового порошка в тонкой смеси с добавлением раствора сульфитно-спирто­ вой барды рекомендуется выполнять на смесителях, не дающих заметного домола шихты. Изделия прессуют на гидравлических прессах.

Изготовляют также хромитопериклазовые изделия, отличающиеся более высоким содержанием хромита (до

50-55% ).

Изделия периклазовые на связке из алюмомагниевой шпинели, в состав которых вводят 5—7% тонкоизмельченного глинозема, и изделия из магнезитового порошка с 25—30% плавленой алюмомагниевой шпинели, вводи­

11

мой в виде зерен крупностью до 2—3 мм, изготавливают по процессам, аналогичным вышеописанным.

При изготовлении форстеритовых изделий к породам, содержащим силикаты, дунит,- оливинит и гидросилика­ ты магния, добавляют магнезитовый порошок. Сырье подвергают обжигу во вращающихся печах при 1500— 1600° С. В состав массы для формования изделий вводят 15—25% магнезитового порошка. Зерновой состав масс характеризуется предельной величиной зерен 2 мм и 35—40%-ным содержанием зерен мельче 0,088 мм.

Смешение форстеритовых масс, как и хромитопериклазовых, можно осуществлять на легких бегунах. Изде­ лия прессуют на гидравлических прессах. Сушка и обжиг совместимы с теми же переделами при производстве дру­ гих магнезитовых изделий, но температура обжига сос­ тавляет около 1600-—1650° С.

Довольно широкое распространение получили безобжиговые изделия магнезиальных типов. Массу для та­ ких изделий необходимо подвергать переработке с проминанием на смесительных бегунах. Условия прессова­ ния имеют для безобжиговых изделий первостепенное значение.

Особое место занимают безобжиговые периклазоизвестковые (магнезитодоломитовые) и известковопериклазовые (доломитовые), а также периклазовые (магнези­ товые) изделия на смоляной связке. Исходным сырьем для них служат доломит и магнезит, подвергаемые пред­ варительному обжигу. Доломит также обжигают во вра­ щающихся печах при 1600—1700° С. Приготовление мас­ сы заключается в предварительном сухом смешивании фракций доломита (если требуется, то и магнезита) и последующем смешивании с 4,5—6,0% горячей препари­ рованной каменноугольной смолы. Смешение осущест­ вляют па планетарных смесителях или смесителях с зетобразными 'смешивающими валками. Далее массу прессуют.

Карбидкремниевыми огнеупорами называют . изде­ лия, содержащие от 20 до 99% карбида кремния (SiC). В зависимости от исходного сырья и технологии изготов­ ления различают в основном два вида огнеупорных карбидкремниевых изделий: рефраксовые — рекристаллизованные (главным образом, па органической связке) и карбофраксовые — на глиняной связке.

Масса для изготовления рефраксовых рекристаллизо­

12

ванных изделий содержит 95—99% измельченного кар­ бида кремния и органическую связку (смолу, кремнийорганические соединения, сахарозу, мучной клейстер и др.). Такие изделия обжигают при 1500—1550°С. При из­ готовлении карбофраксовых карбидкремниевых изделий на глиняной связке содержание карбида кремния может быть разным, от 20 до 88% и более. Производство карбо­ фраксовых изделий сходно с производством ша­ мотных огнеупоров. Изделия обжигают при 1400— 1500°С.

В промышленности и лабораториях находят большое применение силитовые нагревательные стержни. Их изго­ товляют из смеси порошкообразного карбида кремния, металлического кремния и выделяющего углерод связу­ ющего вещества. Приготовленную массу прессуют, а за­ тем заготовки обжигают в электрических печах сопро­ тивления при 2200° С.

Огнеупорные растворы (мертели), обмазки, замазки, бетоны и различные массы используют в строительстве и при эксплуатации промышленных печей в безобжиговом, измельченном состоянии. Шамотные растворы пред­ ставляют собой тоикомолотые смеси огнеупорной глины с шамотом. Для изготовления мертелей, масс и бетонов исходные материалы подвергают дроблению, помолу, рассеву, дозировке и смешению.

Для всех перечисленных выше производств требуется вода. На складе сырья вода необходима для увлажнения глины, шамота, кварцита, хромита, дунита и других ма­ териалов. Наибольшее количество воды требуется на эта­ пе подготовки шихты. При этом вода расходуется на ув­ лажнение шихт пластичного формования (18—20% от массы шихты); увлажнение масс полусухого прессования при смешении составляющих шихты; незначительное ув­ лажнение материала для уменьшения пылеобразования при дроблении, помоле и транспортировке материалов; подготовку раствора сульфитно-спиртовой барды задан­ ной плотности; подготовку шликера до влажности поряд­ ка 70%; увлажнение зернистой составляющей магнезито­ вого порошка для гидратации активной окиси кальция во время его вылеживания; подготовку шамотного, высоко­ глиноземистого, магнезитового и других брикетов для по­ следующего их обжига во вращающихся печах.

Кроме того, вода расходуется на охлаждение обору­ дования и промывку трубопроводов и оборудования. По-

13

еле охлаждения и промывки оборудования и трубопрово­ дов образуются сточные воды.

При работе дробильно-помольного и рассеивающего оборудования и в местах перепада при транспортировке материала по линии технологического потока возникает много пыли. Поэтому в укрытиях машин и транспортных механизмов создается разрежение, препятствующее вы­ биванию запыленного воздуха через открытые рабочие проемы и неплотности укрытий.

Поэтому устраивают аспирационные системы, коли­ чество которых определяется технологической схемой производственного процесса с таким расчетом, чтобы каждая система приходилась на группу транспортных механизмов, одновременно перерабатывающих один и тот же материал. Производительность аспирационных систем принимают по суммарному объему отсасываемо­ го из укрытий воздуха с 10—15%-ной надбавкой на под­ сосы через неплотности в воздуховодах;

Воздух аспирационных систем очищают в сухих и мокрых пылеотделителях. В качестве мокрых пылеотделителей применяют циклоны-промыватели, скрубберы, пенные фильтры и другие аппараты. Конструкция этих аппаратов позволяет использовать воду с некоторым со­ держанием взвешенных частиц. Кроме того, в производ­ ственных помещениях вода требуется для улучшения са­ нитарных условий, в том числе и для мокрой уборки поме­ щений. В результате всего эрого образуются нагретые сточные воды после охлаждения агрегатов и загрязнен­ ные воды после мокрой очистки воздуха от пыли, мокрой уборки помещений, промывки оборудования и трубопро­ водов.

’ Сточные воды после охлаждения технологических агрегатов и аппаратуры (подшипников вращающихся пе­ чей и -холодильников, компрессоров, воздуходувок, дро­ билок, трубомельниц, контрольно-измерительных прибо­ ров и др.) практически не загрязнены, но имеют несколь­ ко повышенную температуру. Эти сточные воды после охлаждения могут быть повторно использованы в произ­ водстве, для чего требуется устройство систем оборотно­ го водоснабжения. Учитывая, что остальные стоки имеют одинаковые загрязнения, в основном взвешенные вещест­ ва исходного материала в различных концентрациях, на­ ми в дальнейшем они будут называться загрязненными сточными водами.

14

ствие отсутствия сырья цех выпускает шамотные каоли­ новые изделия. В цехе измельченный в шаровых мельни­ цах до крупности 3—0 мм шамот смешивают в смесите­ лях с глиной в соотношениях (76—85) — (24—15) % и ув­ лажняют шликером до влажности 5—8%- Из полученной массы прессуют сырец на гидравлических и механичес­ ких прессах усилием 600—1200 тс, который укладывают на печные вагоны и далее направляют последовательно на сушку и обжиг в сблокированный печной агрегат (су­ шило — печь). Изделия обжигают при 1380—1450° С. Го­ товые изделия подают на склад. В цехе все пылящие аг­ регаты аспирированы. Загрязненный воздух очищают в рукавных фильтрах и циклонах-промывателях; уборка

нализацию завода.

В цехе магнезиальных изделий в качестве исходного сырья для изготовления изделий применяют магнезито­ вый порошок и хромитовую руду (хромит). По химиче­ скому составу магнезит должен содержать не менее 90,5% окиси магния, содержание окиси кальция и крем­ незема ограничено (не более 2,5 и 3,5%). а хромит — оки­ си хрома не менее 45—52%, содержание кремнезема фос­ фора, окиси железа, окиси кальция и пустой породы строго ограничено и должно не превышать соответствен­ но 5—10; 0,006^0,02; 14—16; 1,0—1,3 и 1,5%.

Магнезит рассеивают на грохотах на фракции +3; 3—0,5 и —0,5 мм. Фракцию + 3 мм домалывают на вал­ ковой дробилке. Хромит дробят последовательно на щековых, конусных и валковых дробилках до фракций 3— 0,5 и —0,5 мм. Часть руды направляют в шаровые (мно­ гокамерные) мельницы на совместный с магнезитом помол до размера частиц не более 60 мкм (магнезита 80—75% и хромита 20—25%). Магнезит, хромит опреде­ ленных фракций и тонкомолотую смесь смешивают в за­ данных пропорциях (для различных изделий разные со­ отношения) в смесителях. При смешении массу увлаж­ няют раствором сульфитно-спиртовой барды плотностью

1,26 г/см3 до влажности 2,0—2,5%.

Подготовленную массу направляют в питатели прес­ сов. Массу прессуют на гидравлических прессах усилием ~ 1000—1600 тс. Полученный сырец подсушивают в по­

лочных сушилах до остаточной влажности — 0,5% и об­ жигают в туннельных печах при 1600—1720° С. Мокрой уборки помещений и мокрой очистки воздуха в цехе нет. Сточная вода, загрязненная массой (магнезитом и хро­ митом) из приямков прессов, перекачивается в производ­ ственно-ливневую канализацию. В цехе шамотных изде­ лий глину, дробленную на складе сырья, подают в су­ шильно-помольное отделение. Глину сушат в сушильных "барабанах до влажности 6—8%. Высушенную глину по­ дают в бункера перед помольными машинами. Помол глины осуществляют в дезинтеграторах. Молотую глину рассеивают на грохотах на две фракции +1 мм и —1 мм. Фракцию +1 мм возвращают на домол.

Шамот, поданный в сушильно-помольное отделение из шамотообжигательного цеха, подвергают помолу в шаровых мельницах и рассеивают на три фракции +3; 3—0,5; —0,5 мм. Фракцию + 3 мм домалывают в шаро­ вых мельницах. Для получения шамота тонкого помола (менее 0,088 мм) и совместного помола глины и шамота используют шаровые (многокамерные) мельницы. Моло­ тые материалы ленточными конвейерами и автоматически работающими пневматическими малогабаритными ка­ мерными насосами подаются в бункера и питающие сме­ сители в смесительно-прессовое отделение. Перед каж­ дым смесителем устанавливают по три-четыре бункера для хранения соответствующих фракций шамота и глины. Составляющие шихт отвешиваются дозаторами автома­ тического действия, установленными под бункерами. Сос­ тавы шихт для приготовления масс различных изделий приведены в табл. 1.

Массу увлажняют шликером до влажности 6—8%. Шихту и шликер перемешивают в смесителях (центро­ бежных бегунах). Для приготовления шликера глину, во­ ду и раствор сульфитно-спиртовой барды в заданных со­ отношениях перемешивают в1пропеллерных мешалках. Готовый шликер подают по кольцевому трубопроводу в мерные бачки, установленные над смесителями.

Процесс приготовления, регулирование плотности и температуры шликера автоматизированы. Масса влаж­ ностью 6—8%. приготовленная в смесителях, подается в устройства, питающие прессы. Сырец прессуется на ко­ ленорычажных и фрикционных прессах усилием 450— 600 тс. Сырец подвергают последовательно сушке и об­ жигу в блокированных тепловых агрегатах (сушило—

18