К вопросу о гранулообразовании в высокоборной стекольной шихте Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ (ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА ИМЕНИ С. М. -КИРОВА

Том 215 1974

К ВОПРОСУ О ГРАНУЛООБРАЗОВАНИИ В ВЫСОКОБОРНОЙ СТЕКОЛЬНОЙ ЩИХТЕ

В. М. ВИТЮГИН, Н. И. ЛОЗБИНА, А. В. ПЕТРОВ, Л. Н. СЕРДЮК, Г. Д. ОПЕЦЦИ

, (Представлена научным семинаром кафедры общей химической технологии)

Немногие опубликованные в печати сведения о грануляции стекольных шихт касаются в основном шихт для производства наиболее распространенных стекол [1, 2, 3].

Грануляция борсодержащих шихт представляет особенный интерес, так как резко повышает культуру производства и значительно снижает потери летучих соединений бора в процессе производства стекла.

'Как известно, способность материалов к гранулообразованию определяется их физико-химическими свойствами и условиями грануляции.

Настоящая работа была выполнена с целью определения основных параметров, определяющих гр аннулируемость свойств шихты для электровакуумного стекла ЗС-5К, состава:

борной кислоты —37%,

песка — 40%,

соды\(кальц'и1ниро'ванной) — Ш %,

глинозема —0,9%,

натриевой селитры — 10%,

»поваренной соли —'1, 1 %.

Результаты определений для отдельных компонентов и шихты в целом приведены в табл. 1.

Таблица 1

Материал

Удельная поверхность.

см2 ¡г

\\7ммв,

%

Борная кислота 606 .28,8 60,4 0,91

Глинозем 2620 19,5 60 0,48

Натриевая селитра 420 0,68 18,4 0,068

Сода 3320 48,9 —. —

Поваренная соль 478 0,45 27,7 0,017

Песок 2'34 0,09 25,6 0,0035

Шихта 649 12,7 49,2 0,35

Удельная поверхность, максимальная молекулярная и капиллярная влагоемкости определялись по общепринятой методике.

Как видно из таблицы, максимальная молекулярная влагоемкость (И^ммв) увеличивается с увеличением удельной поверхности, исклю-

чение в этом отношении представляет борная кислота. Как это обычно и наблюдается, величины капиллярных влагоемкостей (И^кв) намного (превышают ¡величины ^мадв.

W\ммв характеризует величину сил сцепления между частицами материала и воды и, стало быть, является мерой гидрофильноети материала. №кв характеризует особенности структуры материала. Обе эти характеристики связаны с величиной удельной поверхности и, следовательно, с пластичностью материала.

Некоторые исследователи [3] используют именно пластичность в качестве основного показателя для определения склонности материала к грануляции.

Все используемые нами материалы не пластичны. Однако благодаря присутствию среди них щелочного компонента показатель пластичности для шихты, определенный по методу Васильева, составляет 4,3. Таким образом, шихта должна быть отнесена к 3 классу пластичности. В определенных условиях она хорошо гранулируется.

Нам представляется более удачным пользование показателя ком-куемости для характеристики иранулируемости стеколыньгх шихт. Это понятие, введенное сотрудниками кафедры общей химической технологии ТПИ [4], означает способность материала в агрегированном состоянии противостоять раздавливанию. Комкуемость подсчитывается по формуле

_Ц^ммв

УРкв—Гммв

Поскольку комкуемость определяется в зависимости от УРымв и И^кв, она представляет большее число свойств материала, нежели пластичность.

(По 1п,р'И1веден'ным в табл. 1 значениям «К» видно, что ¡наиболее хорошо гранулируется борная кислота, а шихта обладает меньшей способностью, поэтому ее можно отнести к среднегранулируемым материалам.

Оптимальная влажность шихты, полученная опытным путем, составляет 12%, что соответствует ^ммъ='12,7%. Именно при этой влажности получается максимальный выход гранул фракции 3—10 мм и грануляция проходит наиболее полно. Прочность гранул непосредственно после грануляции растет с уменьшением влажности, но при этом возрастает и количество мелочи. Необходимое для последующей обработки упрочнение гранул достигается высушиванием.

Прочность гранул зависит от целого ряда других факторов, действующих в процессе подготовки и грануляции шихты.

ЛИТЕРАТУРА

1. М. Ф. Гурьянова. «Стекло и керамика», № 5, 1959.

2. М. Ф. Гурьянова, Я. А. Фролов. «Стекло и керамика», № 10, 1961.

3. М. А. Матвеев, Б. К. Демидович. «Стекло и керамика», № 10, 1967.

4. В. М, В и т ю г и н, А. С. Б о г м а. Известия вузов. Черная металлургия. № 4, 1968.