ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

Залежи лисьегорского доломита в окрестностяхМагнитогорска могут рассматриваться как основная часть сырьевой базы для произ­водства доломитовых огнеупоров вместо дорогостоящих периклазоуглеродистых из привозного сырья в строящемся цехе ковшевых и конвертерных огнеупоров.

Обжиг доломитов высокой чистоты, в большинстве случаев отно­сящихсяктрудноспекающимся материалам, весьма затруднителен, и обычная технология не обеспечивает получения продукта требуемой плотности. Известны технологические приемы, позволяющие снизить температуру спекания. Внедрение того или иного способа обжига требует разработки специальной технологии применительно к конкрет­ному доломиту, а строительство нового теплового агрегата для обжига доломита (высокотемпературной вращающейся или шахтной печи)- значительных капитальных затрат.

В настоящее время в ОАО "ММК" высвобождаются мощности, и принезначительных капитальных вложениях их можно использовать для обжига доломита. Таким агрегатом может стать вращающаяся печь ОАО "Магнитогорский цементный завод", работающая по шламспособу.

Проведен комплекс исследова­тельских работ для выбора технологии обжига доломита шламспособом. Для лабораторных исследований доломит (0,20%sio ₂;0,16%r ₂o ₃;33,02%cao;19,5%mgo;49,02%ПМПП) обжигали в высокотемпературной печи с газокислородной горелкой. В качестве спекающей добавки при­меняли колошниковую пыль, содержащую 72,48%fe ₂О _3.Температуру обжига меняли от 1550 до 1900 ⁰С (выдержка при максимальной температуре составляла 15 и 60 мин). Кажущаяся плотность обожженно­го доломита более 3,0 г/см ³ была достигнута уже при 1650 ⁰С и введении 2,5% спекающей добавки, тогда как обжиг чистого доломита до той же плотности возможен только при 1900 ⁰С. Тонина помола шлама оказывала заметное влияние на кажущуюся плотность образцов: при одной и той же температуре обжига она была выше в случае более дисперсного шлама.

Промышленные испытания проводили во вращающихся печах цемент­ного завода. Печи, имеющие длину 150м, диаметр 4м, отапливаются природным газом, подаваемым через однопроводную горелку. Воздух на горение поступает через холодильник в печь за счет разрежения, соз­даваемого дымососом. Газоотводящий тракт включает в себя пылевую камеру, электрофильтр, дымовую трубу. Уловленная электрофильтрами пыль снова вдувается в рабочее пространство печи со стороны горелки.

На первом этапе исследований применили обычную технологию об­жига цементного шлама, повысив температуру до максимально возможной. Перед обжигом доломит подвергали мокрому помолу в шаровых мельницах. В шлам вводили спекающую добавку (колошниковую пыль) в количестве 2,5%. В процессе испытаний колебания температуры составили 1100…1400 ⁰С, достигнута максимальная температура факела (по замерам оп­тическим пирометром) 1650 ⁰С.Подобную температуру фиксировали в отдельные моменты без подачи уловленной пыли. Обожженный доломит представлял собой окатыши, состоявшие на 80% из гранул размером 0-40 мм. Наблюдался выход "сваров" диаметром до 200 мм. Кажущаяся плотность доломита составила в среднем 2,01 г/см ³.

Для выявления оптимальных параметров обжига давление сжатого воздуха поэтапно увеличивали с 40 до 145 кПа, расход природного газа до 6700 м ^З/ч, длительность прогрева материала путем уменьшения скорости вращения печи с 1,29 до 1,02 об/мин. Объемы и скорости дви­жения газовоздушной смеси регулировали изменением давления газовоздушной смеси в печи от 0,3 до 0,5МПа. С целью уменьшения потерь тепла на испарение влаги при подаче шлама его влажность уменьшили до 34,5-35,5%. Для усиления прогрева слоя материала загрузку шлама в печь регулировали в пределах от 39 до 32 м ³/ч.

Оптимальные параметры работы печи при усиленном тепловом режиме и качественные показатели обожженного доломита представлены в таблицах 1 и 2. В период стабильной работы на оптимальных технологических параметрах доломит имел кажущуюся плотность 2,93-3,12 г/см ³ (в среднем 3,02 г/см ³) при содержании 3,55-4,42%fe ₂o ₃ (в сред­нем 4,08%) .

Проверка обожженного доломита на устойчивость против гидрации в комнатных условиях показала, что при хранении в течение 30 суток прирост массы составил всего 0,5%. Окончательное разрушение прои­зошло через 45 суток.

Из-за отсутствия на комбинате технологических потоков для про­изводства доломитовых изделий не удалось из полученного материала изготовитьогнеупоры. Однако положительные результаты при испытании лисьегорского доломита с подобными физико-химическими показателями (кажущаяся плотность 3,09 г/см ³, массовая доля 4,07%r ₂О ₃;0,39%sio ₂)были получены во время промышленных экспериментов в ОАО "НЛМК" при обжиге доломита по сухому способу с применением кислорода и спекающей добавки.

Проведенные исследования показали принципиальную возможность обжига лисьегорского доломита шламспособом во вращающихся печах .

Технологические параметры обжига доломита в период стабильного температурного режима

Таблица 1

Качественные показатели обожженного доломита

Таблица 2