CC BY
43УДК 631.821.1
А.В. АРТАМОНОВ, канд. техн. наук (aav@uralomega.ru), М.С. ГАРКАВИ, д-р техн. наук, Е.В. КОЛОДЕЖНАЯ, канд. техн. наук
ЗАО «Урал-Омега» (455037, Челябинская обл., г. Магнитогорск, пр-т Ленина, 89, стр. 7)
Свойства извести центробежно-ударного измельчения
Разработана технология получения технологической (флюидизированной) извести для десульфурации чугуна перед конвертерной плавкой. Нанесение при помоле извести специально разработанного жидкого гидрофобизатора по методу молекулярного наслаивания обеспечивает получение готового продукта с высокой текучестью и гидрофобностью.
Ключевые слова: негашеная известь, центробежно-ударная мельница, флюидизированная известь, гидрофобизатор.
A.V. ARTAMONOV, Candidate of Sciences (Engineering) (aav@uralomega.ru), M.S. GARKAVI, Doctor of Sciences (Engineering), E.V. KOLODEZHNAYA, Candidate of Sciences (Engineering)
ZAO "Ural-Omega" (89, Structure 7, Lenin Avenue, Magnitogorsk, 455037, Chelyabinsk Oblast, Russian Federation)
Properties of Lime of Centrifugal-Impact Grinding
The technology of production of technological (fluidized) lime for desulphuration of cast iron before converter melting has been developed. Putting a specially developed liquid hydrophobisator according to the method of molecular layering in the course of lime grinding ensures the production of a ready-made product with high fluidity and hydrophobicity. Keywords: quicklime, centrifugal-impact mill, fluidized lime, hydrophobisator.
Применение центробежно-ударных мельниц позволяет получать молотую негашеную известь заданной тонкости помола, не склонную к агрегации и с частицами изометричной формы.
В последнее время предприятия стройиндустрии наряду с комовой стали увеличивать производство и других видов извести, в том числе молотой негашеной. Эта известь пользуется стабильным спросом, что обусловлено широкой областью ее применения. Наиболее крупными потребителями данной продукции являются черная металлургия, целлюлозно-бумажная промышленность, химическая промышленность, сельское хозяйство, сахарная промышленность. Также в значительных количествах известь используется для охраны окружающей среды (нейтрализация сточных вод и дымовых газов). При этом возрастают и требования к качеству готовой продукции.
Помимо химического состава основным показателем, характеризующим качество негашеной извести, является тонкость помола. При этом особое значение имеет зерновой состав измельченного материала и его однородность. Молотая негашеная известь, полученная с применением традиционных мельниц (шаровых, валковых, вибрационных и др.), имеет неоднородный гранулометрический состав, что отражается на ее строительно-технических свойствах. Неизометричная форма частиц молотой извести, полученной в указанных измельчителях, предопределяет их склонность к образованию агрегатов, что также негативно отражается на свойствах как самой извести, так и изделий на ее основе.
Подобных недостатков лишены продукты ударного измельчения, для которых характерен узкий зерновой состав и кубовидная форма частиц. Реализация ударного измельчения в наилучшей степени обеспечивается при использовании центробежно-ударных мельниц в составе измельчительных комплексов КИ (рис. 1).
Измельчение в центробежно-ударных мельницах основано на механическом разгоне твердых частиц и осуществляется путем высокоскоростного свободного удара частиц о неподвижную преграду, а также возможного взаимного соударения частиц (рис. 2).
За счет изменения скорости и направления движения воздушных потоков в зоне измельчения и класси-
О'
Готовый продукт
Классификатор
К
Исходный материал
Рис. 1. Измельчительный комплекс КИ для изготовления молотой негашеной извести
Подача воздуха
Недоизмельченный Недоизмельченный
материал ^^^—' материал
Рис. 2. Схема измельчения материала в центробежно-ударной мельнице
Technology of lime manufacture
Таблица 1
Зерновой состав молотой негашеной извести
Производитель Остаток на сите с ячейкой, мм, %
0,2 0,008 дно
ООО «Инвест-силикат-стройсервис» 0,4 3,2 96,4
ООО «Комбинат стеновых материалов Кубани» - 2,4 97,6
ЗАО «Известь Сысерти» - 5,1 94,9
Таблица 2
Технические характеристики негашеной извести
Наименование показателя Значение показателя для извести Требования ГОСТ 9179
молотая комовая
Суммарное содержание активных СаО+МдО, % 91,7 91,3 Не менее 90 (для 1-го сорта)
Содержание непогасившихся зерен, % - 3,1 Не более 7 (для 1-го сорта)
Скорость гашения извести, мин 2,1 5,4 Не более 8 (для быстрогасящейся)
Температура гашения, оС 95 91 Более 70 (для высокоэкзотермичной)
фикаторе можно в достаточно широких пределах регулировать размер частиц получаемого материала.
Следует отметить существенную особенность продуктов центробежно-ударного измельчения. Помол материала в центробежно-ударной мельнице протекает в высокоскоростном потоке воздуха в камере помола (скорость движения порядка 100 м/с), что обеспечивает «завоздушенность» готового продукта и предотвращает агрегацию его частиц, т. е. обеспечивается получение монодисперсной молотой негашеной извести.
Результаты измельчения извести различных производителей в лабораторном измельчительном комплексе КИ-0,36 (производительность до 500 кг/ч) свидетельствуют о получении монодисперсного продукта (табл. 1).
Технические характеристики молотой негашеной извести, полученной при центробежно-ударном измельчении комовой извести известково-доломитового производства ОАО «ММК» (г. Магнитогорск, Челябинская обл.), приведены в табл. 2.
Опыт эксплуатации с 2011 г. измельчительного комплекса КИ-1,6 на ЗАО «Известь Сысерти» показал его высокую эффективность при изготовлении молотой негашеной извести.
Как известно, по назначению известь делится на строительную и технологическую, причем основной объем технологической извести в России (более 48%) потребляется предприятиями черной металлургии. Модернизация сталеплавильного производства, направленная на увеличение выпуска высокосортной стали, включает процессы внепечной подготовки и десуль-фурации жидкого чугуна перед конвертерным переделом. При этом необходима обеспеченность технологического процесса базой реагентов, таких как известь,
Срокхранения, сут
Рис. 3. Влияние срока хранения на текучесть извести
При десульфурации применяется высококачественная порошковая известь, для получения которой создается, как правило, новое специализированное производство молотого порошка с регламентированным фракционно-дисперсным составом извести, высоким (более 95%) содержанием CaO, низкой величиной (<1,5%) потерь при прокаливании и отсутствием других примесей. Помол и приготовление этих порошков осуществляют в условиях исключения увлажнения и с добавкой специальных ПАВ для обеспечения высокой текучести извести. В настоящее время на российском рынке доминирует флюидизированная известь, которая производится по технологии фирмы Almamet GmbH (Германия) с использованием в качестве ПАВ дорогостоящего силиконового масла.
Отличительной особенностью центробежно-удар-ных мельниц является их высокая энергонапряженность (более 10 кВт/кг), что предопределяет осуществление в них процесса механохимической активации измельчаемого материала, т. е. создание структурных микродефектов и активных поверхностных центров. Эти структурные дефекты и активные центры характеризуются избыточной свободной энергией, следовательно, обладают высокой адсорбционной способностью, поэтому именно на них и будет происходить закрепление ПАВ.
В ЗАО «Урал-Омега» разработана энергосберегающая технология изготовления флюидизированной извести в центробежно-ударной мельнице с применением специально разработанного ассортимента жидких гидрофобных добавок. К сожалению, в России не существует стандартной процедуры определения текучести этой извести, поэтому в ЗАО «Урал-Омега» разработана собственная методика. Она основана на определении скорости истечения фиксированной навески материала из металлической воронки с калиброванным выходным отверстием (аналог прибора Холла по ГОСТ 20899). На рис. 3 приведено изменение текучести флюидизированной извести, изготовленной в центробежно-ударной мельнице и хранившейся в закрытой таре в течение 45 сут.
Как следует из приведенных данных, полученная известь в течение срока хранения, определяемого технологическими требованиями (не менее 30 сут), сохраняет текучесть, необходимую для ее транспортирования по транспортным магистралям (38—40 с).
Важным технологическим показателем флюидизированной извести является содержание в ней гидрат-ной влаги, которое не должно превышать 2,5 мас. %, что может быть обеспечено за счет высокой гидрофоб-
Ы ®
научно-технический и производственный журнал
сентябрь 2014
29
ности полученного тонкодисперсного продукта. Получение флюидизированной извести с принципиально новыми характеристиками связано с использованием физико-химических приемов формирования поверхности ее частиц заданного химического состава и строения, в частности за счет создания поверхностных наноструктур в результате применения химических гидрофобизаторов.
Формирование наноструктур на поверхности частиц извести позволяет не только стабилизировать их состояние за счет образования прочных химических связей модификатора с материалом, но и придавать им необходимые функциональные свойства. При использовании жидких гидрофобизаторов в высокоскоростном потоке воздуха в камере помола центробежно-ударной мельницы (скорость движения порядка 100 м/с) его раствор превращается в аэрозоль. За счет равномерного его распределения на поверхности каждой частицы и высокой степени сопряжения компонентов достигается закрепление добавки на негашеной извести, которое реализуется по механизму молекулярного наслаивания.
Реализация изложенных принципов при изготовлении флюидизированной извести позволила обеспечить содержание не более 1,6% гидратной влаги по массе. После двух лет хранения в закрытой таре содержание гидратной влаги в ней возросло до 1,84 мас. %, что соответствует технологическим требованиям по применению этой извести. Следует отметить, что при этом сохранилась высокая текучесть порошка — 36 г/с (по методике ЗАО «Урал-Омега»).
Таким образом, применение центробежно-ударных мельниц позволяет получать как строительную, так и технологическую молотую негашеную известь с заданными характеристиками.
НОВОСТИ КОМПАНИ
Новое производство в Калининградской области
Завод по производству газосиликатного блока мощностью 300 тыс. м3 в год открыт в начале августа в Гурьевском районе Калининградской области на территории особой экономической зоны. ООО «Техносервис» вложило в строительство завода более 800 млн р. собственных средств. На оборудование фирмы Wehrhahn (Германия) затрачено 10 млн евро. На предприятии создано 60 новых рабочих мест. ООО «Техносервис» завершает процедуру регистрации в качестве резидента Калининградской ОЭЗ.
Запуск нового завода позволит увеличить мощности Калининградской области по производству газосиликатного блока (одного из главных строительных материалов в жилищном строительстве региона) в 2,5 раза. Строительные компании станут импортировать меньше аналогичной продукции из Латвии, Литвы и Польши. В компании намерены заместить 100% импорта газосиликатного блока в регион, т. е. около 240 тыс. м3.
Одновременно инвестор заложил первый камень в основание еще двух заводов, которые расположатся на этой же площадке. Это производство силикатного кирпича мощностью 70 млн шт. усл. кирпича в год и производство сухих строительных смесей мощностью 26 тыс. т в год. В строительство этих линий инвестор вложит еще 800 млн р.
По материалам агентства АСН-Инфо
Справка:
По данным ООО «СМПРО», в первой половине 2014 г. производители нарастили выпуск силикатного кирпича в России на 15,4% - до 1,79 млрд шт. усл. кирпича. В июне 2014 г. среднемесячная цена силикатного кирпича упала на 0,6% - до 5,9 р. за усл. кирпич без НДС и доставки. Отгрузка строительного кирпича средними и крупными предприятиями в первой половине 2014 г. увеличилась на 6,3% к аналогичному периоду 2013 г. - до 4,8 млрд шт. усл. кирпича. В сегменте силикатного кирпича отгрузка готовой продукции средними и крупными предприятиями с начала текущего года выросла более чем на 15%.
Российские промышленные Активатор помольно " классификационные комплексы
М\ гсмешнегаш^с^! «АКТИВЯТОр»
у&Шг
АПК 100 АПК 500 АПК 1000 АПК 5000
производительность 100 кг/ч 500 кг/ч 1000 кг/ч 5000 кг/ч
граница разделения 1-10 мкм 3-20 мкм 5-50 мкм 5-70 мкм
потребляемая мощность 11 кВт/ч 22 кВт/ч 45 кВт/ч 130 кВт/ч
Общий вид кривых распределения частиц по размерам Р.% после помола и классификации.
www.activator.ru
Машиностроительный Завод «Активатор»" Новосибирская обл., р.п. Дорогино, 630056, Новосибирск 56, а/я 141 Факс: +7 (38345)710-61 Тел.: +7(913)942 94 31 e-mail: belyaev@activator.ru
Реклама
