Характеристика огнеупорной глины. Техническая характеристика рядового шамота. Технология изготовления брикета для рядового шамота. Применение шамота в производстве шамотных огнеупоров. Поддержание точности технологического процесса на предприятии.
К шамотным огнеупорам относят изделия с содержанием А1203 от 28 до 45%. Эти огнеупоры обладают рабочими свойствами, обеспечивающие применение их в ряде тепловых агрегатов общего назначения. Огнеупоры не являются конечной продукцией и обеспечивают только эффективность и экономичность работы тепловых агрегатов. Несмотря на более чем 50% падение объемов производства, огнеупорная отрасль сумела выстоять за счет изменения качественной структуры продукции и освоения конкурентоспособных видов огнеупоров. Производство и использование шамотных изделий является потребными, так как шамот обладает термической, механической и химической устойчивостью, высокой термостойкостью и технологичностью, позволяющей изготовлять из шамота разнообразные изделия.На шамот выбирают глины с высоким содержанием А120з, глины хорошо спекающиеся, желательно при невысоких температурах. Шамот применяют в качестве отощителя при производстве шамотных и многошамотных огнеупорных изделий. Введение большого количества шамота позволяет повысить механическую прочность изделий, термостойкость, шлакоустойчивость, температуру начала размягчения и обеспечить точность размеров и формы. При подборе зернового состава шамота преследуется цель достижения наиболее плотной укладки зерен шамота при прессовании массы. Брикет из пресс-вальцов ленточным конвейером поступает на виброрешетки, где осуществляется осыпь заусенец с целью уменьшения пылеобразования в печах, и элеватором подается в бункера, установленные над каждой печью, а затем в печи на обжиг.Определим годовую производительность цеха с учетом потерь шамота при транспортировке в расходные бункера: т/год Потери при транспортировке составят: 90180 - 90000 = 180 т/год Определим потребность в брикете на обжиг с учетом пылеуноса из шахтной печи: т/год Определим потребность в брикете с учетом потерь массы при брикетировании: т/год Определим потребность в глине, подаваемой на дробление с учетом ее потерь при дроблении: т/годВ ходе выполнения курсового проекта было установлено, что приготовление шамота имеет одно из важнейших значений при производстве шамотных огнеупоров. В связи с этим к шамоту предъявляются высокие технические требования. Анализ службы шамотных изделий показал, что рассматриваемая технология производства позволяет с высокой эффективностью использовать огнеупоры на основе шамота в соответствующих отраслях народного хозяйства.
Введение
Наиболее распространенным видом огнеупоров являются алюмосиликатные огнеупоры, содержащие в качестве главных химических компонентов окись алюминия и двуокись кремния в различных состояниях.
К шамотным огнеупорам относят изделия с содержанием А1203 от 28 до 45%. Эти огнеупоры обладают рабочими свойствами, обеспечивающие применение их в ряде тепловых агрегатов общего назначения. Огнеупоры не являются конечной продукцией и обеспечивают только эффективность и экономичность работы тепловых агрегатов.
Огнеупорные изделия должны не только выдерживать высокие температуры, но и обладать комплексом других свойств и прежде всего экономить тепло, то есть быть хорошими теплоизоляторами (а в некоторых случаях, наоборот, проводниками тепла), не разрушаться под действием химического и механического воздействия.
Многообразие условий службы шамотных огнеупоров вызывали необходимость изготовления большого потока производства таких изделий.
Падение производства шамотных огнеупоров привело к закрытию многих цехов огнеупорных предприятий. Снизилось производство нормального кирпича, ковшевых огнеупоров, изделий для воздухонагревателей, коксовых печей для цементной промышленности, а так же теплоизоляционных изделий. Снижение производства закономерно. Вместо шамотных ковшевых изделий стали применять высокоглиноземистые и периклазоуглеродистые изделия и массы.
Не все агрегаты металлургические выводятся из эксплуатации, остаются агрегаты не высокой емкости, которые необходимо футеровать именно шамотными огнеупорами.
Участие огнеупорной промышленности и качество огнеупоров в той или иной стране характеризуют степень ее индустриализации. Из более чем 212 самостоятельных и зависимых стран мира развитая огнеупорная промышленность имеется только в 35 странах. Основное количество огнеупоров потребляется черной металлургией, поэтому расход огнеупоров, условно относят, на одну тонну стали. Поэтому без огнеупоров нет другого практически приемленного способа получить и поддерживать длительное время высокие температуры в больших объемах.
Несмотря на более чем 50% падение объемов производства, огнеупорная отрасль сумела выстоять за счет изменения качественной структуры продукции и освоения конкурентоспособных видов огнеупоров.
Промышленность России включает 16 специализированных огнеупорных предприятий. Кроме того, 11 металлургических предприятий имеют собственные огнеупорные производства. Кризис, затронувший практически все отрасли промышленности, потребляющие огнеупоры, не мог не сказаться на производстве огнеупоров.
Поэтому проектируемое производство обеспечит потребности в шамотных огнеупорах на производство технического перевооружения российской металлургии.
Согласно заданию курсового проекта рассматривается производство рядового шамота марки ШР-28 для производства шамотных и многошамотных огнеупорных изделий.
Шамотные огнеупоры нашли широкое применение в металлургической, химической, машиностроительной, коксохимической, огнеупорной и стекольной промышленности, в новой технике, энергетике и других отраслях.
Производство и использование шамотных изделий является потребными, так как шамот обладает термической, механической и химической устойчивостью, высокой термостойкостью и технологичностью, позволяющей изготовлять из шамота разнообразные изделия. Из шамота можно изготовлять мелкие и очень крупные изделия.
1. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПРОИЗВОДСТВА
1.1 Оценка качества брикета для рядового шамота. Исходное сырье
Производство шамота ведут обжигом кусковых глин после предварительного брикетирования с последующим обжигом. Брикет должен быть размером 120х80 мм, массой около 2 кг, размер заусенцев не более 10 мм. Влажность брикета 17-23%. Эллипсообразная форма брикета обеспечивает равномерное прохождение дымовых газов по всему объему шахтной печи.
К брикету предъявляют следующие требования: достаточная высокая механическая прочность, чтобы избежать раскола брикета при транспортировке и загрузке в печь;
небольшая кромка, так как она в результате сушки и обжига осыпается и способствует образованию "козлов" (сваров), не прохождению газов к выходу недожженного шамота;
оптимальная влажность, чтобы облегчить формование на пресс-вальцах.
При брикетировании глины могут возникать следующие виды брака: - смещение полусферических поверхностей брикета, вызываемое неполным совпадением осей ячеек бандажей.
- образование заусенцев свыше допустимых 5 мм, обусловленное неплотным прилеганием бандажей друг к другу или неполным совпадением осей ячеек бандажей.
- недостаточная прочность брикета - как следствие низкой влажности глины, очень тощей глины или недостаточного питания пресс-вальцов глиной.
- не выпадение брикета из ячеек, вызванное высокой влажностью глины или плохо отшлифованной поверхностью ячеек.[1]
Химический состав брикета, применяемого для изготовления шамота марки ШГР-28, представлен в таблице 1.
Таблица 1 - Химический состав глиняного брикета, %
В качестве исходного сырья, для производства рядового шамота марки ШГР-28, будет использована огнеупорная глина Латненского месторождения марки ЛТ-3 по ТУ 14-8-152-75, которые залегают в Воронежской области. Добыча глины ведется открытым способом.
Огнеупорными глинами называют землистые обломочные горные породы осадочного происхождения, которые состоят в основном из высокодисперсных гидроалюмосиликатов, дают с водой пластичное тесто, сохраняющее при высыхании форму, и приобретают после обжига прочность камня. Кроме пластичных огнеупорных глин, в природе встречаются камневидные или сухарные глины, не образующие с водой пластичного теста. Такие глины называют сухарями, кремневками, флинтами и т. п. [2]
Главнейшие первичные породы, из которых образовались огнеупорные глины и каолины - граниты и гнейсы. При выветривании сначала происходит их распад на составляющие минералы - кварц, слюду и полевые шпаты, затем под действием водных растворов углекислоты более глубокое разложение, двух последних материалов. Полевой шпат, например, разлагается по следующей схеме: К20 А1203 6Si02 (полевой шпат) 2Н20 С02
Al2032Si02 2Н20 (каолинит) K2C03 4Si02
К2С03 как растворимое соединение вымывается; остальные продукты реакции образуют горную породу, называемую каолином.
Огнеупорные глины отличаются от вторичных каолинов большей загрязненностью и более высокой дисперсностью. Содержание соединений железа в огнеупорных глинах доходит до 3-5%; содержание К20, Na20, CAO, MGO и др. составляет 3-4%.
Глины относят к полидисперсным материалам. Они не однородны по составу и свойствам. Фракция глин 0,01-0,005 мм имеет обломочный характер; минералогический (и химический) состав этой фракции определяется составом пород, при выветривании которых образовались данные глины. В их состав входят кварц, полевые шпаты, слюды и тяжелые минералы: гранат, магнетит, пирит, марказит, циркон и др. Фракция размером 0,005-0,001 мм является промежуточной, в ней содержится обломочный материал и продукты химического разложения первичных горных пород. В материалах фракции мельче 0,001 мм первичные продукты механического выветривания горных пород обычно не содержатся. Фракция мельче 0,001 мм состоит из продуктов химического выветривания-каолинита, монотермита и других алюмосиликатов, ее называют глинистой субстанцией. [3]
Зерновой состав глин (одного и того же типа) характеризуется большими отклонениями. Глины с содержанием фракции мельче 0,001 мм в количестве 50-60% относят к тонкодисперсным.
Основные примеси в огнеупорных глинах: свободные кремнезем и глинозем, коллоидный кремнезем, щелочные и щелочноземельные оксиды, соединения железа, титана и других металлов, органические примеси в виде углистых включений, гумусовых кислот и др. Содержание Si02 в огнеупорных глинах доходит до 70% и более.
Щелочи встречаются в глинах чаще всего в виде слюды, реже в виде полевых шпатов, а в глинах некоторых месторождений входят в состав основного минерала, например монотермита. Щелочи в глинах содержатся в количестве 0,5-3,5%.
Довольно распространенной примесью в огнеупорных глинах является ТІО2, чаще всего присутствующая в виде минерала рутила.
Содержание ТІО2 составляет 0,5 - 2,0%. Обычными примесями в глинах служит САО и MGO. Их суммарное содержание составляет 0,1 -1,05%. Из органических примесей в глинах присутствуют каменный уголь, торф и др.; при содержании их до 10 - 15% глины называют углистыми.
Химический состав глины Латненского месторождения марки ЛТ-3 представлен в таблице 2.
Цвет огнеупорных глин преимущественно серый разных оттенков. Некоторые глины имеют белый цвет. Плотность глин 2,5-2,8 г/см3. Огнеупорность глин 1580 - 1770°С и зависит от их химического состава.
Спекаемость глин зависит не только от химико-минералогического состава и дисперсности, но также и от плотности и характера структуры сырца. [1]
Характеристика огнеупорной глины марки ЛТ - 3 представлена в таблице 3.
Таблица 3 - Характеристика огнеупорной глины марки ЛТ-3 по ТУ 14-8-152-75
Наименование показателей Норма
Массовая доля А1203, не менее, % Fe203, не менее, % Огнеупорность, °С, не менее Изменение массы при прокаливании, %, не более 28 2,5 1670 20
Вывод
Курсовой проект на тему: «Проект усовершенствования технологии изготовления брикета для рядового шамота. Р=90 000 т/год» выполнен в соответствии с заданием и содержит все необходимые разделы.
В ходе выполнения курсового проекта было установлено, что приготовление шамота имеет одно из важнейших значений при производстве шамотных огнеупоров. В связи с этим к шамоту предъявляются высокие технические требования.
Анализ службы шамотных изделий показал, что рассматриваемая технология производства позволяет с высокой эффективностью использовать огнеупоры на основе шамота в соответствующих отраслях народного хозяйства.
Для получения качественного шамота необходим подбор соответствующего сырья, в качестве которого была выбрана глина Латненского месторождения марки ЛТ-3. Такой выбор позволяет получить шамот для производства изделий общего назначения марки ША.
В технологической части произведен расчет химического состава брикета, который обеспечивают изготовление шамота марки ШГР-28 по ТУ 1518-020-00188162-97.
Так же был выполнен расчет материального баланса производства, расходный коэффициент сырья составил 1,48, произведен подбор основного технологического оборудования, необходимого для обеспечения высокой производительности участка термической обработки брикета, рассмотрено устройство и принцип работы шахтной печи.
Рассмотрен вопрос об охране окружающей среды на производстве.
Список литературы
Аристов Г.Г. Шамотное производство. М.: Металлургия, 1975 -280с.
Будников П.П. Химическая технология керамики и огнеупоров. М.Металлургия, 1979 - 547с.
Девисимов В.А. Охрана окружающей среды, М.: Форум-Инфра-М, 2007, 98с.
Ильевич А.П. Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров, М.: Высшая школа, 1979 - 342с.
Стрелов В.Г., Кащеев И.Д. Технический контроль производства огнеупоров, М., Металлургия, 1986 - 214с.
Стрелов К.К., Мамыкин П.С. Технология огнеупоров, М.: Металлургия, 1978 - 376с.
Стрелов К.К., Мамыкин П.С, Кащеев И.Д. Технология огнеупоров, М.: Металлургия, 1988 - 528с.
8. Стрелов К.К. Теоретические основы технологии огнеупорных материалов, М.: Металлургия, 1985 - 321с.
ССЫЛКИ
[1]. Стрелов К.К., Мамыкин П.С. Технология огнеупоров, М.: Металлургия, 1978, с. 96-104.
[2]. Стрелов К.К. Теоретические основы технологии огнеупорных материалов, М.: Металлургия, 1985, с. 35-43.
[3]. Будников П.П. Химическая технология керамики и огнеупоров. М.Металлургия, 1979 - 547с
[4]. Аристов Г.Г. Шамотное производство. М.: Металлургия, 1975, с. 5-10,33-37.
[5]. Стрелов В.Г., Кащеев И.Д. Технический контроль производства огнеупоров, М., Металлургия, 1986, с 12,13.
[6]. Стрелов К.К., Мамыкин П.С, Кащеев И.Д. Технология огнеупоров, М.: Металлургия, 1988, с. 98,100-106.
[7]. Ильевич А.П. Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров, М.: Высшая школа, 1979, с. 148-153.
[8]. Девисимов В.А. Охрана окружающей среды, М.:Форум-Инфра-М, 2007, с.44-46
Размещено на
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
