|
Керамзит өндірісінің технологиялық үрдісінің (5 суретте) негізі тиімді тәртіп бойынша сазды түйіршіктерді күйдіруге негізделеді. Сазды түйіршіктерді қабыну үшін – белсенді газ бөліну үрдісі саздың пиропластикалық күйге өту уақытымен сәйкес келуі тиіс. Сонымен қатар, қарапайым жағдайларда сазды күйдіру кезіндегі газдың бөлінуі – пиропластикалық жұмсаруға қарағанда аса төмен температуралар кезінде орын алады. Мысалы, магний карбонатының диссоциациялану температурасы - 600°С дейін, кальций карбонатыныкі - 950°С дейін, сазды минералдардың дегидратациясы негізінен, 800°С дейінгі температурада, ал органикалық қоспалардың жанып бітуі одан төмен температура кезінде, темір тотықтарының тотықсыздану реакциялары шамамен 900°С температурасында орын алады, ал саздар пиропластикалық күйге әдетте 1100°С жоғары температура кезінде өтеді[5].
Сурет 5 – Керамзитті шығару өндірістік желісінің схемасы
Осыған орай, керамзит өндірісінде өңделмеген түйіршіктерді күйдіру кезінде температураны жылдам көтеру қажет етіледі, себебі баяу күйдіру кезінде газдардың айтарлықтай бөлігі оның жұмсаруына дейін бөлініп кетеді де, нәтижесінде салыстырмалы тығыз аз қопсылған түйіршіктер алынады. Қабыну температурасына дейін түйіршіктерді жылдам қыздыру үшін оны алдымен дайындап алу керек, яғни кептіріп алып, қыздыру қажет. Осы жағдайда үрдісті қарқындаудың қажеті жоқ, себебі аса жылдам қыздыру кезінде отыру және температуралық деформация нәтижесінде, сондай-ақ, жылдам түрлендіру нәтижесінде түйіршіктер жарылып кетуі немесе бұзылуы (жарылуы) мүмкін.
С. П. Онацкий бойынша термоөңдеудің сатылы тәртібі тиімді деп саналады: өңделмеген түйіршіктерді 200—600°С дейін біртіндеп қыздырып (шикізаттың ерекшеліктеріне байланысты), қабыну температурасына дейін одан әрі жылдам қыздыру (шамамен 1200°С).
Күйдіру үрдісі диаметрі 2,5-5 м және ұзындағы 40-75 м болатын, әрі ішінен отқа төзімді кірпішпен футерленген цилиндрлік метал барабан түрінде болатын айналмалы пештерде (сурет 6, және 6.1 көрсетілген) жүзеге асырылады. Пештер шамамен 3% көлбеу жасап орнатылады, әрі өзінің өсі бойынша ақырын айналады. Осының арқасында пештің жоғарғы ұшына берілетін өңделмеген түйіршіктер оның айналуы кезінде барабанның басқа ұшына қарай қозғалады, мұнда бүріккіш орнатылған, бүріккіш (форсунка) газтәрізді немесе сұйық отында жағуға арналған. Осылайша, айналмалы пеш қарсы ағын принципі бойынша жұмыс жасайды: өңделмеген түйіршіктер ыстық газдар ағынына қарсы қозғалады, қыздырылады және бүріккіштің отты факелының тікелей әсері аумағына түскенде қопси бастайды. Түйіршіктерді пеште болуының орташа уақыты – шамамен 45 минутты құрайды.
Сурет 6 - Керамзит өндірісіне арналған айналмалы пештің сызбасы:
1-өңделмеген түйіршіктерді енгізу; 2-айналмалы пеш; 3-бүріккіш; 4-қопсылған керамзитті қиыршықтас; 5-ыстық газдар ағыны.
Сурет 6.1 – Айналмалы пеш
Термоөңдеудің тиімді тәртібін қамтамасыз ету үшін бүріккішке тікелей жанасатын пештің қабыну аумағын сақиналы табалдырық көмегімен басқа бөліктерден (дайындау аумағы) бөліп тастайды. Сонымен қатар, екі барабанды пештерді де қолдануға болады, мұнда дайындау аумағы және қабыну аумағы екі бірлескен барабандармен келтірілген, олар әртүрлі жылдамдықта қозғалады.
Екі барабанды пеште шикізаттың әралуан түріне қатысты термоөңдеудің тиімді тәртіптерін жасауға мүмкіндік бар. Өнеркәсіптік сынақтар нәтижесінде, керамзит сапасы жақсаратыны, оның шығымы айтарлықтай жоғарлайтыны, сонымен қатар, отынның меншікті шығыны төмендейтіні анықталды. Керамзит өндірісі үшін жақсы қопситын сазды шикізат аз болуына байланысты, орташа және әлсіз қопситын шикізатты пайдалану кезінде термоөңдеу тәртібін тиімдендіруге ұмтылу керек.
Шетелдік тәжірибелерден белгілі болғандай, күйдіру тәртібіне аса сезімталдығымен ерекшеленетін шикізаттан (өнеркәсіп қалдықтары) керамзит типті толтырғыштар алу үшін үшбарабанды айналмалы пештер немесе үш-төрт ретті түрде орналасқан пештер қолданылады, мұнда термоөңдеудің әрбір сатысындағы қыздырудың тиімді жылдамдығы мен ұзақтығы ғана емес, сонымен қатар, әртүрлі газды орталар қамтамасыз етеді.
Керамзит өндірісіндегі газды орта сипатының мәндері күйдіру кезінде орын алатын химиялық реакцияларға негізделген. Тотықсыздану ортасында темір тотықтары Fe2O3 шала тотықтарға FeO өтеді, бұл газ түзілу көзі ғана емес, сондай-ақ, саздың пиропластикалық күйге өтуінің негізгі факторы болып табылады. Түйіршіктер ішінде тотықсыздану орталары органикалық қоспалар мен қосылыстар арқасында қамтамсыз етіледі, алайда пештегі тотықтыру ортасы кезінде (ауаның артық мөлшері кезінде) органикалық қоспалар және қосылыстар алдын ала жанып кетуі мүмкін. Сол себепті, термодайындау сатысында тотықтырғыш газдық ортаның болуы қажет емес, алайда басқа да көзқарастар бар, олар бойынша қопсылмаған тығыз қабықшасы бар беріктілігі жоғары керамзитті қиыршықтасты алу кезінде тотықтырғыш ортаның болуы абзал. Қалыңдығы 3 мм дейінгі болатын қабықшалар тотықтырғыш ортада күйдірілетін түйіршіктердің беттік қабатындағы органикалық қоспалардың жанып кетуі нәтижесінде түзіледі.
Автордың пікірінше, керамзит өндірісі кезінде шикізатты қабыну коффициентін жоғарылатуға ұмтылу керек, себебі беріктілігі жоғары толтырғыштар үшін қопсылмаған немесе аз қопсылған сазды шикізаттар өте көп, ал жақсы қопсылған шикізаттар жеткіліксіз. Осы көзқарас тұрғысынан керамзитті қиыршықтаста айтарлықтай қалыңдыққа ие тығыз қабықшаның болуы – шикізатты қабыну қабілетін барынша қолданбауды және өнім шығымын төмендетуді көрсетеді.
Тотықсыздану ортасында пештің қабыну аумағында түйіршіктер бетінің балқуы орын алуы мүмкін, сондықтан мұндағы газдық орта әлсіз тотыққан болуы тиіс. Осындай жағдайда қопсылған түйіршіктерде массасының пиропластикалық күйін және газ бөлінуді қамтамасыз ететін және түйіршік бетінің балқуын болдырмайтын тотықсыздану ортасы қамтамасыз етілуі керек.
Газдық ортаның сипаты жанама, әрі темір қоспаларының тотықты немесе шала тотықты күйі керамзит түсінде көрініс табады. Түйіршіктер бетінің қызғыш-қоңыр түсті болуы – тотықтырғыш орта (Fe2O3) туралы айтады, қара-сұр және сынған бөліктердегі қаралау түстің болуы – тотықсыздану (FeO)сортасының болғанын білдіреді.
Өңделмеген түйіршіктерді дайындаудың төрт негізгі технологиялық сызбасы немесе керамзитті өндірісінің төрт тәсілі ажыратылады: құрғақ, пластикалық, ұнтақты-пластикалық және ылғал.
Достарыңызбен бөлісу: |
