Участок спекания на предприятии ОАО “СУАЛ” филиал «Пикалевский глиноземный завод СУАЛ» (Отчет по производственной практике)

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

ОТЧЕТ ПО ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРАКТИКЕ

Тема:Участок  спекания на предприятии ОАО “СУАЛ” филиал «Пикалевский глиноземный завод СУАЛ»

Автор: студент гр.   АПМ-01            ___________________               /Рассказова Н. Е./

                                                                            ^{(подпись)                                     (Ф.И.О.)}

ОЦЕНКА:     _____________

Дата: ___________________

ПРОВЕРИЛ

Руководитель проекта   _______       ___________________                    /_Кадыров /

                                          ^{(должность)                                (подпись)                                                                  (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2005 г

Оглавление

1.Технология процесса. 3

2. Конструкция печи. 7

3.Сырьевые материалы, перерабатываемые в технологических процессах – содержание компонентов. 12

4. Конечные продукты.. 13

5. Описание АСУ участка спекания глиноземного цеха. 15

1.Технология процесса

Спекание – процесс обжига шихты с получением спека с заданными химическими и физическими свойствами. Качество спека оценивается содержанием основных компонентов в виде алюминатов и ферритов натрия и ортосиликата кальция, а также прочностью и пористостью структуры, обеспечивающей максимальную степень выщелачивания полезных компонентов ( и  ) и минимальную степень разложения ортосиликата кальция с получением после выщелачивания легко отделяемого и промываемого от алюминатного раствора шлама. Печь работает по противоточной схеме движения материала и газов, и условно разделяется на следующие зоны:

¾  зона сушки – длина зоны 16 – 18 м, температура газового потока на входе в зону 600 – 680 °С, на выходе 220 – 280 °С. На этом участке печи из шихты удаляется основная масса физической воды (60 – 70 %) из нефелина , шихта выходит в виде гранулированного материала с влажностью 8 – 10 % и температурой около 100 °С. Иногда в зоне располагаются на расстоянии 5 – 6 м от холодного обреза печи теплообменники, представляющие собой свободновисящие цепи и гирлянды из цепей. Кроме того, цепи являются в указанной зоне (особенно в начале) своеобразным фильтром, снижающим уровень концентрации пыли в газах на выходе из печи. В зоне никаких химических реакций не протекает.

¾  зона подогрева – длина зоны порядка 30 м, температура газового потока на входе в зону примерно 1200 °С, на выходе 600 – 680 °С. В этой зоне печи полностью из материала удаляются физическая и гидротированная вода, выгорают органические соединения, шихта по гранулометрическому составу становится достаточно однородной. Вместе с тем из этой зоны выносится с газовым потоком основное количество пыли (60 – 65 %).

¾  зона декарбонизации – длина зоны 60 – 70 м, температура газового потока 1200 – 1450 °С, температура нагрева материала 1000 – 1100 °С. Процесс разложения известняка по реакции:

начинается при температурах ниже 700 °С. В интервале температур 700 – 750 °С процесс сопровождается интенсивным поглощением тепла и заканчивается при температуре 900 – 950 °С. При температуре 897 °С парциальное давление CO₂ над CaCO₃ становится равным атмосферному, а при 1100 °С равновесное давление CO₂ увеличивается в 9 раз, что способствует полному разложению известняка. Если в нефелине содержится каолинит, то при температуре 550 – 570 °С он обезвоживается по реакции:

До температуры 920 °С существенных превращений не происходит, а затем при 950 – 1000 °С (начало спекообразования) каолинит превращается в муллит, свободный g - Al₂O₃ и аморфный диоксид кремния.

Гидроксиды железа при нагревании выше 350 °С практически полностью обезвоживаются. Начало разложения сидерита наблюдается при 400 °С и выше 500 °С полностью заканчивается, причем FeO окисляется до Fe₃O₄.

Реакции взаимодействия между оксидом алюминия и оксидами натрия, калия завершаются при 1100 – 1400 °С с образованием мета-алюмината натрия, калия

Аналогично поведение соединений железа:

Образование феррита натрия/калия начинается и заканчивается при более низких температурах, чем образование алюминатов, и в случае ненасыщенной шихты протекает реакция

Диоксид кремния, содержащийся в шихте, реагирует с оксидом кальция известняка:

В процессе спекообразования в начальный период диоксид кремния, содержащийся в шихте, может реагировать с Al₂O₃ и (Na, K)₂O с образованием алюмосиликата натрия/калия, однако, при повышении температуры алюмосиликат натрия/калия разлагается по реакции:

Подобным образом происходит разложение основной составляющей белого шлама, который является оборотным продуктом и поступает в отделение подготовки щихты с обескремнивания алюминатного раствора.

Избыток оксида кальция (или магния) по отношению к насыщенной шихте отрицательно сказывается на процессе спекания, так как сокращается температурная площадка спекообразования, снижается извлечение глинозема и щелочи из спека.