Файл: Отчет по ознакомительной практике Выполнил Проверил.rtf
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 226
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Упрочнение окатышей (спекание частиц в прочную гранулу) происходит преимущественно путем твердофазного (без участия жидкой фазы) спекания. Твердофазное спекание начинается при 800—900°С. Жидкофазное спекание начинается при температурах 1200-1350 °С.
6.Свойства окатышей.
В нашей стране производят неофлюсованные окатыши и офлюсованные с основностью 0,4—1,25. Окатыши разных заводов содержат, %: Fe 58—67; SiO2 3,3-12; CaO 0,1-4,8; А12О3 0,2-1,1; MgO 0,2-1,1; S 0,001-0,08; P 0,007-0,01. Крупность окатышей должна составлять 5-18 мм, допускается содержание не более 3 % фракций крупностью менее 5мм.
Холодную прочность окатышей определяют по величине усилия, необходимого для раздавливания окатыша, и результатам испытаний во вращающемся барабане, проводимых как и при испытании прочности агломерата. Горячую прочность (прочность при восстановлении) определяют по величине раздавливающего усилия восстановленного до определенной степени горячего или охлажденного окатыша, и по газопроницаемости и усадке восстанавливае-мого слоя окатышей, находящихся под нагрузкой. Установлено, что горячая прочность сильно снижается по мере восстановления окатыша. Горячая прочность возрастает при увеличении плотности структуры окатыша, в частности, при обжиге с получением определенного количества жидкой фазы. Восстановимость определяется удельной поверхностью доступных для газа-восстановителя пор и размером окатыша. Наилучшая восстановимость у окатышей, обожженных при 1000—1150°С с упрочнением по твердофазному механизму и с пористой неоплавленной структурой. Но из-за малой прочности таких окатышей обжиг ведут при 1200— 1350 °С. Появление при этих температурах жидкой фазы и оплавленных участков в окатыше несколько снижает восстановимость. Восстановимость падает по мере роста диаметра окатышей и особенно резко при диаметре более 16—18 мм. По сравнению с агломератом производство окатышей характеризуется меньшим отсевом мелочи, дополнительным расходом топлива; у окатышей выше содержание железа и ниже основность, а себестоимость их производства примерно одинакова. Основным преимуществом окатышей является более высокая холодная прочность, что позволяет транспортировать их на большие расстояния; однако их горячая прочность ниже, и содержание мелочи в шахте печи при проплавке агломерата и окатышей выравнивается.
Огнеупорное производство.
Главный потребитель огнеупоров - черная металлургия. Поэтому промышленность огнеупорных материалов как подотрасль входит в состав отрасли - черной металлургии, а количество выпускаемых огнеупоров в стране условно относят к выплавке стали в слитках (кг/т стали).
Огнеупорами называют неметаллические материалы, предназначенные для использования в условиях высоких температур в различных тепловых агрегатах и имеющие огнеупорность не ниже 1580 °С.
Без огнеупоров нет другого практически приемлемого способа ограничить распространение тепла в окружающую среду и поддерживать длительное время высокие температуры в больших объемах различных печей.
Поскольку огнеупоры играют служебную, вспомогательную роль при производстве стали, цемента и т.д., то чем меньше их расход на единицу продукции, тем производство основной продукции более эффективно. Поэтому не ставится задача выпускать огнеупоров как можно больше, а ставится задача выпускать в необходимом количестве и ассортименте такие огнеупоры, расход которых на единицу продукции был бы наименьшим, и чтобы стоимость огнеупоров была экономически приемлемой.
Сырьем для производства огнеупоров служат горные породы, содержащие тугоплавкие оксиды. В большинстве случаев минералы, содержащие тугоплавкие оксиды, получаются при обжиге горных пород. Кроме естественных горных пород в производстве огнеупоров используются искусственные продукты, например технических глинозем, карбид кремния и др. Производство огнеупорных изделий состоит из следующих технологических переделов:
-
подготовки исходных компонентов; -
измельчения, классификации и хранения порошков; -
дозирования смешения компонентов шихты, получения масс; -
формирование изделий; -
термообработки (сушки и обжига); -
классификации, упаковки, хранения, транспортирования.
Подготовка исходных компонентов в случае использования природного сырья включает процессы усреднения, в некоторых случаях - обогащения, электроплавки, термообработки, обжига т.п. В перспективе считается целесообразным, чтобы заводы, выпускающие огнеупоры, получали сырье в полностью подготовленном виде - обогащенным, обожженным, усредненным, заданного химического, минералогического и зернового составов, а также заданной плотности.
Изделиям придают форму различными способами формования. Часто технологию производства называют по способу формования.
Технология огнеупоров располагает большим разнообразием методов, в том числе получением так называемого «ложного зернового состава» порошков, соосаждением исходных компонентов на молекулярном и коллоидном уровнях, электроплавкой и литьем из расплавов, осаждением из газовой фазы, получением композиционных материалов спеканием, способами регулирования распределе-ния конденсационных фаз и т.д.
Для получения огнеупоров выбирают исходные вещества (сырье) с огнеупорностью выше 1580°С или такие, которые в результате переработки дают новые с огнеупорностью не ниже указанной. Выбранный материал обрабатывают различными приемами и по режимам, наиболее благоприятным для такого течения физико-химических процессов, при котором получают изделия с требуемыми свойствами.
Основная задача технологии огнеупорных материалов заключается в том, чтобы свойства огнеупоров соответствовали условиям службы. Прежде всего, огнеупорность материала должна быть не ниже температуры применения. Отсутствие достаточно полной теории плавления не позволяет в настоящее время находить огнеупорные материалы и определять их температуру плавления расчетным путем. Поэтому в технологии огнеупоров широко используют эмпирические данные и физико-химические закономерности.
Сырье для производства огнеупоров поступает на заводы в виде кусков разной формы и размеров. Измельчение крупных и средних кусков называют дроблением, а мелких - помолом. Машины для измельчения называют дробилками и мельницами. Дробление и помол производят путем раздавливания, удара и изгиба, истирания, раскалывания, разрезания или же сочетания этих способов. Для прочных и хрупких материалов при крупном и среднем дроблении более эффективны раздавливание, изгиб, удар и раскалывание; для вязких, влажных материалов типа глины - разрезание. Для прочных и хрупких материалов при тонком помоле эффективен удар в сочетании с истиранием и истирание; для мягких и вязких материалов (глины) - удар.
Дозирование материалов осуществляют по объему и по массе непрерывно или периодически. В поточном производстве наиболее точно непрерывное массовое дозирование. Но во многих случаях точность объемного дозирования также бывает достаточной.
Весовые (порционные) дозаторы в большинстве случаев конструктивно более сложны, чем объемные; высокая точность последних сохраняется лишь при дозировании материалов с постоянной влажностью. При непостоянстве влажно-сти массовое дозирование может быть так же неточным, как и объемное, поэтому влажность перед дозированием следует поддерживать строго постоянной. Для непрерывного объемного дозирования сыпучих тел и питания машин в произ-водстве огнеупоров обычно применяют тарельчатые, вибрационные, барабанные, качающиеся, винтовые и ленточные питатели и течки с регулируемым затвором.
Тарельчатые дозаторы имеют точность дозирования в пределах ±5%. При работе тарельчатых дозаторов происходит известное расфракционирование материала и образование пыли. Тарельчатые дозаторы применяют как дозаторы порошков крупностью до 5 мм и в качестве питателей для кусков размером до 100мм. Тарельчатые питатели диаметром стола от 0,5 до 1,0 м имеют производительность при 4-5 об/мин 1,5-14,0 м3/ч.
Барабанные дозаторы при твердых материалах крупностью до 3 мм рабо-тают безотказно и дозируют достаточно точно (с отклонением ±2%). Расфракцио-нирования материалов в этих дозах не происходит. Производительность их зависит от диаметра и длины барабана, количества и объема ячеек и от числа оборотов (до 1 т/ч при п=10 об/мин).
Винтовые дозаторы имеют небольшую производительность и высокую точность дозирования. Количество материала, подаваемого дозатором, регулиру-ют изменением числа оборотов винта. Винтовой питатель или дозатор при работе совершенно не дает пыли.
Наиболее распространены полуавтоматические дозаторы для порошков типа ДПО-100, ДПО-250 и т.п. Масса одной порции на этих весах составляет 20-250 кг, время взвешивания 40 с. Жидкие добавки (вода, шликер) при подаче в смесители периодического действия дозируются по объему. Объем глинистого шликера, поступающего в смеситель, с течением времени уменьшается из-за зарастания внутренних и стенок и дна дозатора глиной. Для смесителей непрерывного действия разработаны устройства, автоматически подающие жидкости в количестве, определяемом установленной для процесса влажностью. Применение микро-ЭВМ позволяет обслуживать одновременно несколько технологических потоков и корректировать изменение влажности масс по ходу технологического процесса.
Во всех случаях необходима регулярная проверка правильности работы дозаторов, так как при дозировании по объему и по массе количество материала несколько меняется в зависимости от влажности материала и других условий.
Задачей смешения ставится равномерное распределение в заданном соотношении компонентов смеси и придание смеси некоторой устойчивости, чтобы при дальнейшем транспортировании шихт или масс не нарушалась достигнутая равномерность. От качества смешения зависят способность огнеупорных масс к уплотнению при формовке и в конечном счете многие свойства готовых изделий. Однако на практике контролю качества смешения не уделяется должного внимания. Это обусловлено, скорее всего, тем, что используемые смесители и режимы работы их длительное время совершенст-вовали эмпирически и в настоящее время они вполне пригодны для получения массовых изделий при сравнительно невысоких требованиях к качеству последних. Кроме того, незначительная доля стоимости процесса смешения в общих затратах на изготовление огнеупоров создает кажущуюся нецелесооб-разность рассматривать этот процесс как существующий источник экономии. Между тем, как только повышаются требования к огнеупорам, возрастает и значение процесса смешения.
Сушка представляет собой процесс удаления влаги из твердых веществ пористых веществ путем испарения при температуре обычно ниже точки кипения. Необходимость сушки очевидна для изделий пластического формирования вследствие незначительной механической прочности сырца, не превышающей 0,05 Н/мм2.
В процессе сушки влажность снижается, а механическая прочность повыша-ется до 200-500 кПа, что обеспечивает сохранность сырца при дальнейшем его транспортировании в печи для обжига.
Шамотные, многошамотные и магнезиальные сырцы, приготовленные способом полусухого прессования, обладают достаточной механической прочностью, равной 1,5-5 Н/мм2, и их можно сразу после прессования сажать на печные вагонетки.
Сырец из тощих масс, например динасовых, при условии применения мощных прессов получается достаточно прочным и также может быть посажен на печные вагонетки и направлен в туннельные печи.
В технологии производства огнеупоров применяют сушку сырца как в специальных сушилах, где изделия сушат на полочных вагонетках, туннельных сушилах, так и непосредственно в туннельных печах на печных вагонетках. В последнем случае первая зона печи выполняет роль сушила.
В туннельных сушилах высушиваемый материал продвигается по туннелю, а сушильный агент перемещается навстречу движения материалам. По мере продвижения сушильного агента вдоль туннеля с изделиями происходит понижение его температуры и повышение влагосодержания.
Под режимом сушки понимают совокупность условий процесса: времени сушки, температуры и влажности входящего и выходящего сушильного агента, начальной и конечной влажности изделий.
Обжиг - завершающая стадия производства обожженных огнеупорных изделий. При обжиге происходят глубокие физико-химические превращения в огнеупорном материале, сопровождающиеся изменением размеров и пористости. Обжиг огнеупорных изделий происходит при сравнительно высоких температурах (1300-1850 °С). Получение таких высоких температур с зоной равномерного распределения их в больших объемах печи является сложной технологической задачей. Для обжига применяют периодические печи (горны), непрерывно действующие туннельные печи и др.
В технологии огнеупоров особое место занимает плавленые материалы. В промышленности плавленые огнеупоры применяют в форме изделий, получаемых литьем из расплава, и в виде зернистого продукта, приготовленного дроблением и помолом расплавленных материалов. Отличительной освоенностью плавленоли-тых огнеупоров является их высокая плотность, закрытая пористость (4-6%) и коррозийная стойкость. Зернистый плавленый материал служит исходным сырьем для изготовления огнеупоров. Несмотря на большие затраты энергии на плавку, применение плавленых материалов оказывается в ряде случаев экономически выгодным.