Калыгин - Промышленная экология - 2000 (947505), страница 38
Текст из файла (страница 38)
13.3 представлена усовершенствованная технологическая схема аэробильного измельчения известняка и доломита, реализованная на заводах стеклянного волокна. 212 Отличительной особенностью данной схемы является конструкция ударной поверхности ротора измельчителя, выполненная со сквозными вдоль оси каналами.
Универсальность оборудования и постоянство дисперсного состава независимо от минерального состава сырья (доломит, известняк или мел) обеспечивается эфФектом периодического увеличения скорости ротора измельчителя в 1,5-1,65 раза, затем — уменьшения до первоначального значения.
Техника смешения порошковых материалов ~ПИ~ Целью смешения ПМ является получение высокооднородной, активированной смеси из компонентов с различными фракционными и химическими характеристиками, а также в ряде случаев ввод технологических и увлажняющих добавок. На р и с, 13.4 представлен вариант ресурсосберегающей технологической схемы пневматического (пнеемоструйного) смешения-измельчения стекольной шихты. Процесс смешения в аппарате основан на принципе «единый бункер» (смеситель-измельчитель — транспортер шихты). Поступившие совместно взвешенные компоненты шихты пневматически смешиваются системой струй воздуха, создающих пульсирующие вихревые условия внутри смесителя, что и позволяет создать гомогенную смесь компонентов.
Длительность смешения составляет 2-3 мин, а среднее потребление воздуха — 425 м'/ч при стандартной температуре и давлении. После окончания процесса смешения сырьевая смесь пневматически транспортируется на следующую заранее выбранную стадию процесса примерно за 5 мин. Заполнение смесителя компонентами занимает около 1 мин. Отработанный воздух выпускается через рукавный фильтр.
Ниже приведены технические характеристики смесителя-измельчителя. 1. Вместимость — 1250 кг (1,2 м ). 2. Корпус — из листовой низкоуглеродистой стали толщиной 10 мм. 3. Выпускной клапан — И 406 мм. Клапан воздушного фильтра — О 150 мм. Выпускной клапан (пневматический корпус и труба для подсоединения к бустерной системе) — 0 101,6 мм. 4. Масса оборудования — 1080 кг. Размер компонентов шихты — Д (90%) — 400 мкм. 5. Влажность — 0,8% (гпах), исключая отходы стекловолокна и технологических связующих. 6. Масса одной партии шихты — 1250 кг.
7. Длительность отвесов (начальная) компонентов шихты, смешения— измельчения и транспортировки — 22 мин. 8. Длительность последующих цикпов взвешивания, смешения-измельчения и транспортировки -12 мин. 9. Насыпная масса шихты — 960 кгlм~. Некоторые другие технологические характеристики представлены в та бл. 13.2. М 3 >'~ф О 3 Ф Е о ~с Щ Ф Ъ< ~с Ф И ~х Ф ~Ф Ф3 О 2$ 0„ 215 Таблица 73.2 Параметры ресурсосберегающего процесса смешения-измельчения Дпитепьн ость подачи импульса воздуха, с Длительность задержки подачи импульса воздуха, с Давление воздуха на смешение, Мпа Длительность смешения, мин о,з5-о,4о 2,7-з,о 3,0 На базе реализованного в промышленности смесителя разработаны и внедрены новые способы подготовки стекольных шихт, сочетающих одновременно эффект смешения и измельчения основных, как правило, наиболее тугоплавких компонентов.
Процесс стекловарения ~акой шихты в сравнении с традиционной показал следующие преимущества: длительность варки сокращается на 18-24%, а однородность стекла растет на 12-14% Техника компактировамия ПМ Сырьевые компоненты шихты (кварцевой песок, глинозем, плавиковый шпат и др.), прошедшие стадии предварительной подготовки (перемешивание, увлажнение и транспортировку) направляются (рис. 13.5) по трубопроводу в накопительной бункер 1 с вибратором 2, а из него через дозатор 3 в расходный бункер 5 с подпрессователем-смесителем валкового пресса 6. Основной агрегат установки — валковый пресс конструкции МГУИЗ имеет следующие характеристики: 1. Диаметр валков, м 2. Длина рабочей поверхности валков, м 0,52 0,16 216 Комплексное изучение и анализ процесса смешения борсодержащих шихт в пневмоструйном смесителе позволили оптимизировать данную технологию и в промышленных условиях достигать высокой однородности порошковых шихт. Рекомендуются следующие р е ж и м н ы е и а р а м е т р ы смесителя: 3.
Частота вращения валкое, мин1 4. Размер сечения загрузочного бункера, м 5. Высота заполнения бункера шихтой, м 6. Величина регулируемого зазора между валками х 10, м 3 7. Давление в гидросистеме, МПа 8. Производительность по плитке, туч 18 0,16х0,40 1,4 2-8 10-25 5-6 Р и с. 13.5. Аппаратурное оформление схемы универсальной технологии компактирования стекольных шихт — на отсос в аспирационную систему Количество подаваемой шихты на компактирование (нагрузка на рабочую поверхность валков) составляет 300-1200 кг!м и регулируется вначаз ле «грубо», например, шлюзовым затвором 3 и затем «плавно» вибрационным питателем 4. Толщину ленты (плитки) устанавливают в зависимости от максимальных размеров наиболее твердого компонента шихты, например, кварцевого песка с твердостью по шкале Мооса 6,5-? ед., которую регулируют в пределах (1-12) б,„.
Скорость компактирования шихты при этом устанавливают в диапазоне 0,02-5,2 мыс. За счет стабилизированного столба шихты над валками, сил внутреннего трения частиц шихты и внешнего трения на границе раздела «шихта — валок» (то есть в зазоре валкового пресса) происходит процесс разрушения отдельных частиц шихты. Наблюдается процесс измельчения отдельных компонентов, имеющих твердость (8~О2)~ + п~ ~2О = пНФ1Оз = п~1Оз + 2п~ ~ Этот механизм обуславливает протекание на поверхности частиц шихты обменных химических и твердофазных реакций (ОХР и ТФР) с присоединением положительно заряженных остальных компонентов.
Растет плотность и прочность плиток, а следовательно, и производительность процессов компактирования и стекловарения (т а б л . 13.3). Таблица 13,3 Параметры компактированной аихты Характеристика компактированиой шихты Показатели 1. Характеристика свежеприготовленных плиток шихты в зимних условиях ~ — 20 'С) 1. Плотность, кгlмз 2. Насыпной вес, кгlм' 3. Прочность, МПа — на растяжение — на сжатие 4 Влажность, % 1920 860 0,5-0,8 1,0-1,5 6-8 И. Характеристика плиток шихты после 5-суточноао хранения при (+20 'С) 1, Прочность, МПа — на растяжение — на сжатие 2.
Влажность, % 2,5 4,8 5-7 Ш. Тол ина плиток, мм !К Распределение плиток шихты по размерам, % 50х80 мм 32х25 мм менее 35х25 мм 6-10 60-75 18-34 218 по шкале Мооса 3-9 ед, Происходит изменение формы их зерен от сферической до игольчатой и увеличивается удельная поверхность шихты. Следовательно, ее активность (реакционная способность) также повышается: а) в холодном состоянии при компактировании растет прочность и плотность ленты (плитки), уменьшается количество просыпи, то есть растет производительность по готовому продукту; б) в горячем состоянии при стекловарении наблюдается значительное ускорение процессов растворения тугоплавких зерен шихты вследствие нарушения их структуры и уменьшения размеров.
Таким образом, процесс компактирования сопровождается при этих режимах механическим измельчением отдельных компонентов шихты. Образуются новые поверхности со специфическими центрами с преобладанием отрицательно заряженных ионов О . Вследствие гидролиза на поверхности таких компонентов появляются также отрицательные заряды, например, у кварцевого песка по следующей схеме: Далее компактированная шихта поступает на конвейер 8 и элеватором 9 подается для классификации в грохот 10 в зависимости от требований производства на плитку или ленту 11 и 12.
Конвейером 13 готовый продукт направляется в бункер-накопитель 14 с шибером 15, а из него — на склад или в стекловаренную печь [21. В т а б л . 13.4 представлены варианты использования способа с различными режимными и технологическими параметрами и даны технические характеристики способа (на примере шихт для стекол медицинского и светотехнического назначения). Отсутствие стадий увлажнения шихты специальным связующим, ввода пара для подогрева и сушки плиток или ленты, а также простота конструкции пресса в сравнении с другими методами уплотнения ПМ значительно повышают плотность плиток и снижают разброс по плотности при повышении качества стекла.
Технологические варианты способа комлактирования Технико-зкономический эффект от использования разработанного способа подготовки шихт выражается в увеличении производительности процесса компактирования в 1,2-1,5 раза, а процесса стекловарения на 23- 40%. Летучесть (безвозвратные потери) щелочных соединений в процессе варки шихты уменьшилась на 1,6-5,3%, а запыленность атмосферы снизилась в 2,4-7,5 раза. Одновременно снизился расход топлива в среднем на 20%. Выход годной продукции увеличился на 5-7%. Неоднородность стекломассы уменьшилась со 150-180 А до 120 А.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
