дсушуватися в сушильних барабанах, в інших теплообмінних пристроях з використанням теплоти відхідних димових газів обертається печі. При подачі в піч підсушених і підігрітих гранул її продуктивність може бути підвищена.
Таким чином, виробництво керамзиту за пластичним способом дуже енергоємне, потребує значних капіталовкладень. Однак переробка глинистої сировини з руйнуванням його природної структури, усереднення, гомогенізація, а також можливість поліпшення його добавками дозволяють збільшити коефіцієнт спучування.
3.2 Опис технології
Сутність технологічного процесу виробництва керамзиту полягає в випалюванні глиняних гранул по оптимальному режиму. Для спучування глиняної гранули потрібно, щоб активне газовиділення збіглося за часом з переходом глини в піропластичний стан. Тим часом в звичайних умовах газоутворення при випаленні глин відбувається в основному при більш низьких температурах, ніж їх піропластичний розм'якшення. Наприклад, температура дисоціації карбонату магнію - до 600 ° С, карбонату кальцію - до 950 ° С, дегідратація глинистих мінералів відбувається в основному при температурі до 800 ° С, а вигоряння органічних домішок ще раніше, реакції відновлення оксидів заліза розвиваються при температурі близько 900 ° С, тоді як в піропластичний стан глини переходять при температурах, як правило, вище 1100 ° С.
У зв'язку з цим при випаленні серцевих гранул у виробництві керамзиту необхідний швидкий підйом температури, так як при повільному випаленні значна частина газів виходить з глини до її розм'якшення і в результаті виходять порівняно щільні маловспученние гранули. Але щоб швидко нагріти гранулу до температури спучування, її спочатку потрібно підготувати, тобто висушити і підігріти. В даному випадку інтенсифікувати процес можна, так як при занадто швидкому нагріванні в результаті усадкових і температурних деформацій, а також швидкого паротворення гранули можуть потріскатися або зруйнуватися (вибухнути).
Оптимальним вважається ступінчастий режим термообробки по С.П. Онацький: з поступовим нагріванням серцевих гранул до 200-600 ° С (залежно від особливостей сировини) і наступним швидким нагріванням до температури спучування (приблизно 1200 ° С).
Випал здійснюється в обертових печах, що представляють собою циліндричні металеві барабани діаметром до 2,5-5 м і довжиною до 40-75 м, футеровані зсередини вогнетривкою цеглою. Печі встановлюються з ухилом приблизно 3% і повільно обертаються навколо своєї осі. Завдяки цьому сирцеві гранули, що подаються в верхній кінець печі, при її обертанні, поступово пересуваються до іншого кінця барабана, де встановлена ??форсунка для спалювання газоподібного або рідкого палива. Таким чином, обертова піч працює за принципом протитечії: сирцеві гранули переміщаються назустріч потоку гарячих газів, підігріваються і, нарешті, потрапивши в зону безпосереднього впливу вогняного факела форсунки, спучуються. Середній час перебування гранул в печі - приблизно 45 хв.
Щоб забезпечити оптимальний режим термообробки, зону спучування печі, що безпосередньо примикає до форсунки, іноді відділяють від решти частини (зони підготовки) кільцевим порогом. Застосовують також двухбарабанние печі, в яких зони підготовки і спучування представлені двома сполученими барабанами, що обертаються з різними швидкостями.
У двохбарабанної печі вдається створити оптимальний для кожного виду сировини режим термообробки. Промисловий досвід показав, що при цьому поліпшується якість керамзиту, значно збільшується його вихід, а також скорочується питома витрата палива. У зв'язку з тим, що добре спучується глинистої сировини для виробництва керамзиту порівняно мало, при використанні середньо- і слабовспучівающегося сировини необхідно прагнути до оптимізації режиму термообробки.
Значення характеру газового середовища у виробництві керамзиту обумовлено відбуваються при випалюванні хімічними реакціями. У відновлювальному середовищі окис заліза Fe 2 O 3 переходить в закис FeO, що є не тільки одним із джерел газоутворення, а й найважливішим чинником переходу глини в піропластичний стан. Усередині гранул відновне середовище забезпечується за рахунок присутності органічних домішок добавок, але при окислювальному середовищі в печі (при великому надлишку повітря) органічні домішки і добавки можуть передчасно вигоріти. Тому окислювальна газова середу на стадії термопідготовки, як правило, небажана, хоча є й інша точка зору, згідно якої доцільно отримувати високоміцний керамзитовий гравій з невспученной щільною скоринкою. Така скориночка товщиною до 3 мм утворюється (за пропозицією Північного філії ВНІІСТ) при вигорянні органічних домішок в поверхневому шарі гранул, гартованих в окислювальному середовищі.
При виробництві...
