Раздаточный материал для п/группы №2 к уроку Силикатная промышленность по ПМ. 01 Хранение и подготовка сырья

«КЕРАМИКА»

1. Характеристика огнеупоров, области применения

2. Технология производства неформованных огнеупоров. Альтернативные виды вторсырья

3. Перспективы использования вторсырья.

1. Характеристика огнеупоров, области применения

Огнеупорами называют керамические материалы, способные работать в условиях повышенных температур свыше 1580 ⁰С не разрушаясь. Огнеупоры классифицируют на :

1. формованные - изделия определенной формы и размеров

2. неформованный - порошки, засыпки, смеси, торкрет - бетоны и т. д., не имеющие формы и размеров, обладающие сыпучестью.

В зависимости от химико-минералогического состава огнеупоры делятся на:

• кремнезёмистые: динасовые с содержанием кремнезема SiO₂;

• алюмосиликатные: полукислые, шамотные с содержанием AI₂O₃ - 28-45 %, остальное SiO₂; муллитокремнезёмистые, муллитовые с AI₂O₃ от 60 до 72 %; муллитокорундовые и корундовые с AI₂O₃ до 90 %;

• магнезиальные: магнезитовые с содержанием MgО свыше 80 %;

• магнезиально-известковые: магнезито-доломитовые, доломитовые с содержанием MgО от35 до 65 % и СаО от 10 до 70 %.

• магнезиальношпинельные, магнезиально-хромитовые, хромомагнезитовые, хромитовые, периклазо-шпинельные, шпинельные с содержанием MgО от 25 до 60 % и более и Сr₂О₃ - от 5 до 70 %;

• магнезиальносиликатные: периклазофорстеритовые - форстеритовые и форстеритохромитовые с содержанием MgО 45-80 % и SiO₂ 10-35 %;

• углеродистые: графитированные, неграфитированные, углеродосодержащие с содержанием углерода от 5 до 98 %. К последним относятся огнеупоры со смоляной связкой, которая коксуется при обжиге;

• карбидокремниевые с содержанием SiС от 50 до 90 %;

• оксидные на основе оксидов циркония и бериллия, содержащие также оксиды магния, кальция, алюминия, тория и др.

Применение огнеупоров

- силикатная промышленность (футеровка вращающихся и шахтных печей обжига сырья - цемента, глины, боксита, магнезита; футеровка туннельных печей обжига формованных огнеупоров, камерных и щелевых печей производства строительной керамики; стекловаренных печей - варка стекольной шихты);

- цветная металлургия (термические и электронагревательные печи)

- черная металлургия (доменные печи; сталеплавильные печи)

- химическая промышленность

Перспективы применения неформованных огнеупоров

- повышение производительности труда

- сокращение расхода топлива

- снижение издержек производства

- уменьшение складских запасов и сроков хранения

- меньшее воздействие на окружающую среду

- свобода проектирования

- бесшовная конструкция

- экономия ремонтных материалов, времени ремонта, простота выполнения ремонтных работ

- механизация и непрерывность процессов

Физико - химические показатели мертеля марки ММКБ - 75

AI₂O₃

SiO₂

TiO₂

Fe₂О₃

CaO

MgO

K₂O+Na₂O

n.n.n

∑

77

15,1

3,06

1,53

0,23

0,08

0,30

1,87

100

Изменение массы при прокаливании - 1,6 - 3,0%

Влажность - не более 5%

Коэффициент термического линейного расширения - 5,5 - 5,8 ∙ 10 ^-6, К^-1

Максимальная рабочая температура - не менее 1700 °С

Зерновой состав, %, проход через сетку:

№ 0,5, не менее 100%

0,09, не менее 70%

Технологическая схема производства высокоглиноземистого мертеля марки ММКБ - 75.

Глина ЛТ- 1 (склад)

Шамот на основе боксита (склад)

Стругач

Приемный бункер

Сушильный барабан

Шаровая мельница

Двухрядный дезинтегратор

Дезинтегратор для помола

Бункер

Бункер

Весовой дозатор

Весовой дозатор

Трубная мельница

Бункер готовой продукции

При производстве мертеля марки ММКБ-75, в качестве природных сырьевых материалов применяются боксит и глина. На основе боксита производят высокоглиноземистый шамот (путем обжига при 1470 ⁰С).

Технологическое назначение шамота - наполнитель (отощитель) (80%)

Технологическое назначение глины - связующий компонент (20%)

Химический состав сырьевых материалов

Наименование

материала

Al₂O₃

SiО₂

TiО₂

Fe₂O₃

MgO

CaO

K₂O

Na₂O

SO₂

П.п.п.

Глина ЛТ-1

35,15

48,61

1,76

0,1

0,29

0,72

0,24

0,10

0,24

12,57

Боксит

84,82

10,16

2,54

1,52

0,36

0,13

0,12

0,09

-

0,5

Шамот /на боксите/

87,5

6,68

3,29

1,61

0,4

0,14

0,18

0,2

-

-

Альтернативные виды вторсырья

Футеровка высокотемпературных агрегатов традиционно выполняется штучными огнеупорами, которые к процессе службы насыщаются газами, шлаками, металлами и по мере износа удаляются из зоны службы, что приводит к формированию лома огнеупоров.

Формирование доля отработанных огнеупоров по отраслям промышленности

10%-домменое; 6%-подготовка чугуна;

7%-кислородно-конверторное; 3%-мартеновское;

2%-электросталеплавильное; 25%-внепечная обрабо-тка стали; 15%-неприрывная разливка стали;

10% - разливка стали; 78%-всего по производству стали; 22%-др. производства (в т.ч. силикатная промышленность).

Химический состав лома огнеупоров по основным компонентам, %

Вид вторсырья

SiO₂

Al₂O₃

MgO

CaO

Fe₂O₃

Лом корундовых и алюмосиликатных огнеупоров

3-15

70- 92

-

-

1,7-6,5

Лом магнезит содержащих огнеупоров

2-28

1-7

52-83

-

2-7,5

Лом динасовых огнеупоров

80-94

-

0,2-3,2

1-4,5

Технологическая схема обогащения и переработки вторичных огнеупоров

3. Перспективы использования вторсырья

• экономия дорогостоящих сырьевых материалов;

• сокращение производственных мощностей для складирования отработанной продукции;

• возможность применения заполнителя в производстве неформованных огнеупоров без предварительной тепловой обработки;

• снижение уровня формирования отходов за счет использования собственных отходов промышленности взамен дорогостоящего импортного сырья

• высокие потребительские свойства переработанного лома (заполнителя);

• снижение себестоимости продукции

• развитие малоотходных и безотходных технологий