Виробництво шлакової пемзи М600 гідроекранним способом, страница 5

Гетерогенність є основною умовою утворення бульбашок власної газової фази і починається з процесу утворення великої кількості дрібних бульбашок при обробці розплаву водою. Газові бульбашки, що виділяються із розплаву, дифундують до бульбашок водяної пари і поєднуються з ними. Одночасно водяна пара, яка вступає до теплообміну з розплавом, інтенсивно охолоджує його, що викликає кристалізацію. В результаті по всьому об'єму шлаку утворюються поверхні розділу "кристал - розплав", що вивільняють основну масу власної газової фази. При спучуванні розплаву водяна пара, що утворилася, сприяє гідролізу сульфідів, в результаті чого утворюється нова газова фаза, яка обумовлює виділення газів, розчинених у розплаві.

Умови утворення і характер росту газових бульбашок, а також газостримуюча здатність розплаву в значній мірі пов'язані з його фізичними властивостями, головним чином, показниками в'язкості і поверхневого натягу.

Інтенсивне утворення газової фази, що починається під час обробки розплаву водою, повинне супроводжуватися такою швидкістю зростання в'язкості, яка може обмежувати ріст бульбашок до повного охолодження розплаву з утворенням пористої брили.

  Якість одержаної шлакової пемзи (розмір та характер пор, рівномірність їх розподілу) залежить від в'язкості та поверхневого натягу розплаву, характеру зміни цих величин у процесі поризації і охолодження розплаву, а також від виду та кількості розчинених та введених у розплав газів.

Промислове виробництво шлакової пемзи здійснюють чотирма способами: басейновим, бризкально-траншейним, гідроекранним та вододуттьовим.

При басейновому способі одночасно оброблюється великий об'єм розплаву, при цьому в басейні проходить процес виробництва шлакової пемзи: спучування, кристалізація і формування пористої структури. Ця особливість способу поризації у сполученні з можливістю широкого регулювання процесом спучування, зміною технологічних параметрів дає змогу одержувати шлакову пемзу практично з будь-яких шлакових розплавів.

Басейновий спосіб виробництва шлакової пемзи (рис.1.) передбачає виконання таких етапів. Шлаковий розплав виливають шлаковозним ковшем до перекидного басейну для спучування.

Рис. 1. Технологічна схема виробництва шлакової пемзи в перекидному басейні:

1 - машина для вдування порошкових добавок; 2 — шлаковозний ківш; 3 — басейн, що перевертається; 4 - приямок; 5 - проміжний склад; б - грейферний кран; 7—приймальний пристрій дробильно-сортувального відділення; 8 - перший ступінь подрібнення; 9 - другий ступінь подрібнення; 10- грохот; 11 - сепаратор для розподілу щебеню

  Перекидний басейн складається з металевої чаші з перфорованим дном з такою місткістю, що дає змогу відразу прийняти весь розплав із шлаковозного ковша (до 16,5 м³). Перекидання басейну відбувається за допомогою спеціальної гідравлічної системи. Знизу крізь отвори до басейну подається вода, на її фонтануючі промені виливають шлаковий розплав. Розплав спучується і твердне, застигаючи у вигляді брил, після цього відвантажується, піддається подрібненню та розсіванню за фракціями. Виробничий цикл включає злив шлакового розплаву з ковша на фонтануючі струмені води (2 хв), спучування (1,5...2 хв), витримування спученого масиву (8... 10 хв). Потім басейн перекидають, спучений шлак відкидають у приямок і транспортують на проміжний склад до повного охолодження і кристалізації (без подачі води). Після цього спучену масу подрібнюють і розсівають за стандартними фракціями. Тривалість одного циклу (від відвантаження маси з басейну та підготовкою його до наступного циклу) складає 15...20 хв. Об'єм одержаної шлакової пемзи - до 25 м³. Режим поризації розплаву можна регулювати з урахуванням зміни його складу.

Бризкально-траншейний спосіб є найбільш простим. Розплав під час зливу до траншеї пронизується водяними струменями з евольвентних сопел, що встановлені групами. Після закінчення зливу одержаний шар спученого шлаку витримують протягом 1,5 годин, поливають великою кількістю води, а потім зливають наступний шар шлаку. Після заповнення траншеї поризована маса розроблюється екскаватором, подрібнюється і розсівається за стандартними фракціями.