Aprospect.ru

Агентство недвижимости
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Мастер на все руки

Изготовление кирпичей обжиговым способом

Определение состава глины. Проверка глины на пригодность для изготовления кирпича производится следующим образом. Сначала глину просушивают и затем растирают в порошок. Порошок насыпают в прозрачный стеклянный сосуд (мензурку или просто стеклянную банку), заливают водой и хорошо перемешивают. Можно глину просто залить водой на несколько дней с тем, чтобы она при перемешивании «разошлась» до взвешенного состояния (растворилась в воде полностью), для чего раствор изредка перемешивают. Если глина при перемешивании полностью переходит во взвешенное состояние («висит» в воде), дайте ей отстояться несколько часов, пока вода не станет прозрачной; внизу увидите слой песка, выше – слой глины, а над глиной может быть слой ила или других примесей. По количеству выпавшего в осадок песка определяется довольно точно пригодность глины для производства кирпича или черепицы.

Пользуясь формулой
П
A=100 __
П + Г
вычисляют процентное содержание песка в глине, где П – высота слоя песка в мм; Г – высота слоя чистой глины в мм.
Глины бывают тощие, средние и жирные. Тощие глины содержат более 20-30% песка. Они сильно шероховаты на ощупь. Шарик из такой глины 05 см при падении с высоты в 1 м на пол разваливается. Средние содержат песок в пределах 10-30%. Они на ощупь шероховаты, и шарик 05 см при отпускании с высоты в 1 м сплющивается, но не рассыпается. Жирные содержат менее 12% песка. Эти глины на ощупь мягкие, пластичные. Тесто из них также мягкое. Стержни, изготовленные из него, не ломаются, но при высыхании трескаются.
Общее количество песка в глине для изготовления кирпича или черепицы должно быть не менее 12-15% и не более 20-30% в зависимости от качества глины.

В глинах, идущих на производство кирпича, не допускаются включения камней, корней, веток и особенно известковых и меловых вкрапин, так как они усложняют переработку глины и резко повышают количество брака при сушке и обжиге.
Имеется другой («народный») способ определения качества глины. Для этого небольшое количество глины замешивают уровня крутого теста и тщательно перемешивают вручную (мнут) до тех пор, пока она не перестанет прилипать к рукам. Изготовленный из этого теста шарик 5 см сдавливается двумя дощечками (лучше кусками стекла) до появления трещин. Если трещина появляется при сжатии на 1/4 диаметра (расстояние между дощечками – 4 см) – глина тощая и для обжига не годится. Если трещина появляется при сжатии на 1/3 диаметра (расстояние между дощечками – 3,5 см) – глина средняя и ее можно применять для обжига.
Жирная глина дает трещину при сжатии на 1/2 диаметра (расстояние между дощечками – 2,5 см); в такую глину можно добавлять песок и получать кирпич отличного качества.
Количество песка, добавляемого в глину, можно рассчитать по вышеуказанной формуле или опытным путем в зависимости от степени жирности глины. Песок необходимо брать промытым, очищенным от нежелательных включений – ила, камешков, растительных остатков.
Формовка и сушка. При заготовке глины впрок ее раскладывают на земле слоем толщиной до 40 см. При смешивании нескольких видов глины различной пластичности или при подмешивании добавок (песок, шлак, опилки) дозировку лучше производить не на глаз, а с помощью емкостей (тачки, носилок или ведер), добиваясь строгого соблюдения пропорциональности компонентов и полной однородности массы.
Для формовки кирпича используют смесь тестообразного состояния и формуют кирпич обычно методом пластического прессования или путем укладки теста в формы. Состояние этого теста должно быть таким, чтобы сохранялась форма опалубки. Это возможно только при влажности теста не более 18-20%. Такое тесто равномерно и без особого труда формуется, но долго сохнет при естественной сушке (другой
возможности обычно не бывает). Для достижения конечной влажности кирпича-сырца до 6-8% требуется от недели до месяца сушки в зависимости от погодных условий и места (на сквозняке под кровлей сырец сохнет быстрее и качественнее, чем при других условиях.)
Готовность кирпича-сырца к обжигу устанавливают по следующим признакам: взятый из средних рядов кирпич ломают пополам и при отсутствии в середине темного пятна (признака влажности), сырец признается годным для обжига.
С помощью описанного пресса, использующего полусухое прессование (в некоторой литературе это называют сухим прессованием, но более правильно название «полусухое прессование»), прессованию подвергается исходная смесь естественной влажности 6-8%, т. е. свежевскопанная глина со снятым сухим слоем. При копке глины ее хорошо размельчают, затем перемешивают с добавками и отправляют на формовку в бункер пресса. Воду при такой заготовке добавлять не нужно, ее в глине достаточно. Готовность такого изделия к обжигу – через сутки сушки при теплой погоде.
При излишней влажности исходного сырья требуется досушка кирпича-сырца. Если после предварительной сушки влажность все еще достаточно высокая, сырец необходимо досушить в штабелях: кирпич укладывают в два ряда на ребро с зазором от 2-3 до 5-7 см. Ширина штабеля в основании 80 см, наверху – 60 см. Чтобы кирпич не деформировался, в нижние ряды ставят более просушенный сырец, выдерживающий нагрузку 10 рядов, в верхний – менее просушенный. Для укладки кирпича, в целях уменьшения брака (деформации), подготавливают горизонтальную площадку. Эта площадка должна быть выше уровня грунта, чтобы предохранить кирпич от подтекания осадочных вод.
После укладки кирпичей штабели прикрывают сверху кусками толя или пластика для защиты от дождя и солнца. Прямое солнечное воздействие производит неравномерную сушку кирпича – в результате образуются трещины. Чтобы уменьшить возможность образования в кирпиче трещин при сушке, следует выкладывать кирпичи их торцовой частью по направлению господствующих ветров.
Печь для обжига кирпича. После выравнивания и очистки площадки (под печь) от растительного слоя производят ее горизонтальную планировку и трамбовку. Площадка должна быть на возвышенном месте, защищенном от грунтовых и осадочных вод.
Один из видов обжиговой печи представлен на рис. 6. Ее вместимость 700-1500 шт. Это одна из самых маленьких печей. Внутренние размеры ее: ширина – 160 см, длина (в зависимости от предполагаемой загрузки) – от 132 до 208 см, высота укладки сырца колеблется от 165 до 180 см. Высота печи выполняется соответственно выбранной высоте укладки.

Печь для обжига кирпича

Рис. 6. Печь для обжига кирпича:
а – разбираемая часть передней стенки, б – смотровые отверстия, в – загрузочные отверстия, г – топка, д – шибер, е -дымовой канал, ж – свод, з – труба; и – вид загруженной печи без передней стенки.
Стены печи изготавливают из кирпича-сырца и делают толщиной в один кирпич (250 мм). Перекрытие желательно сделать на металлическом каркасе, при условии, что каждый ряд кирпичей свода будет ложиться на две стальные полосы 8×40 мм, или стержни 020-24 мм, которые собираются в металлическую рамку при помощи сварки. Свод в середине должен иметь высоту над укладкой сырца не менее 30- 35 см.
Топку формируют при укладке сырца в печи. Ширина топки 48-50 см, высота 38-40 см. В топке по всей длине нужно выполнить на высоте 25-30 см уступы на обеих стенках, куда потом укладывают колосниковые решетки (при использовании в качестве топлива угля). При обжиге дровами колосниковую решетку можно не устанавливать. Топка закрывается дверкой размерами 40х40 см.
В своде делают дымовые каналы сечением 25х28 см, а если обжиг ведется малокалорийным топливом (торфом или бурым углем), тогда предусматриваются еще и отверстия сечением 25×15 см, в которые по необходимости сверху подсыпается уголь или торф. Эти отверстия должны иметь крышки.
Дымовая труба делается высотой до 5 м (из кирпича) с внутренним сечением 40×40 см или из любой огнестойкой трубы 030-40 см. Труба устанавливается рядом с печью, с задней стороны печи (можно с одной стороны использовать заднюю стенку печи). Труба соединяется с печью дымовым каналом (сечением 40х30 см), который делается в верхней части задней стенки печи.
На середине высоты укладки в стенках печи устраивают смотровые отверстия (25×15 см), которые после просмотра закладывают кирпичами и замазывают глиной.
Кладку печи производят, учитывая необходимость частичной ее разборки при укладке и разборке садки. Боковые стенки, свод, задняя стенка, труба, а также угловые части передней стенки кладут на обычном глинопесчаном растворе. Та часть передней стенки, которая будет разбираться для разделки садка, укладывается без раствора. После заделки проема кирпичом стенка обмазывается глиной.
Садка. Укладывать в печь можно только хорошо высушенный сырец, иначе при обжиге потребуется много топлива. Кроме того, недостаточно высохший сырец дает до 80% брака (главная причина – вскипающая влага при нагреве кирпича ищет выход – образует трещины).

Читайте так же:
Расчет количества облицовочных кирпичей

Укладка рядов кирпича в печь

Рис. 7. Укладка рядов кирпича в печь:
а – 1-го ряда, б – 2-го ряда, в – 3-го ряда, г – «решеткой», д – «елочкой».
Укладку сырца в печь (рис. 7) производят так, чтобы в первых 3-4 рядах уложенного кирпича просветы между ними были (для кирпичей, расположенных непосредственно вблизи топки) 10-15 мм, а по мере удаления (от топки дальше) увеличивались до 25 мм. Ряды можно укладывать любым способом, например, «решеткой» или «елочкой».

Способы можно чередовать. Нужно помнить главное: каждый кирпич должен быть доступен обтеканию его дымовым газам. Расстояние между кирпичами садка и стенками печи должно быть в пределах 20-25 мм.
Обжиг. Печь начинают топить соломой, хворостом и затем дровами. Первая стадия – сушка. Это самая ответственная стадия. Топить следует неинтенсивно, используя низкокалорийное топливо (отходы древесины), до тех пор, пока кирпич не избавится от внутренней влаги. Наличие влаги в кирпиче определяется наличием конденсата в верхних рядах. Просушку можно считать законченной, если на опущенном на 2-3 минуты в печь железном штыре не будет влаги. Наличие влаги можно также определить рукой, поместив ладонь над выходящими газами. Процесс сушки обычно занимает до 12 часов.
После того как будет установлено, что остаточная влага удалена, огонь постепенно усиливают, доведя кирпич до темно-красного цвета (наблюдая по своду). Подогрев длится до 9 часов, затем переходят на большой огонь до выхода огня наружу. Увеличение тепла производится только увеличением подачи топлива. Если по какой-либо причине пламя начинает выбиваться из какого-либо места, это место сразу засыпают землей.
Когда в верхней части печи появится огонь (900-950 °С) – верхние ряды светло-красного цвета, а нижние- желтого, печь «ставят на остывание». Для этого топочное отверстие закладывают кирпичом и обмазывают глиной, а на верх печи насыпают сухую землю или кирпичную пыль (можно сухой песок) слоем 10-15 см.
Температурный режим обжига характеризуется четырьмя этапами:
1. Сушка: температура 20-90°С, время 10-13 часов.
2. Подогрев: температура 90-600°С; время 8-10 часов.
3. Обжиг: температура 600-1000°С; время 10-12 часов.
4. Остывание: температура 1000-50°С; время 7-10 часов. Контроль температуры обжига в печи производится визуально по
цвету свода:
1. Темно-красный, видимый в темноте, – 450-500°С.
2. Темно-красный – 600-650°С.
3. Вишнево-красный – 700°С.
4. Светло-красный – 850°С.
5. Желтый – 950-1000°С.
6. Белый – 1200°С – ПЕРЕЖОГ!
Для качественного получения кирпича печь раньше выдерживали в закрытом состоянии до недели и лишь потом приступали к охлаждению. Это давало отличное качество, так как снятие термических напряжений происходило постепенно. Практически достаточно 7-10 часов. Охлаждение печи начинают пробивкой в топке малого отверстия – величиной с куриное яйцо, через час отверстие увеличивают вдвое, еще через час – уже вчетверо. Таким образом, через 6 часов можно открыть топочную дверку и ждать полного остуживания печи.
После остуживания разбирается передняя стенка печи и производится разделка садки, начиная с верхних рядов. После разборки, сортировки и выбраковки качественный кирпич складывают штабелем плотно друг к другу. Недообожженный можно использовать в неответственных конструкциях для перегородок или в верхних рядах кладки.

Определение качества кирпича.

Причина брака. Правильно обожженный кирпич — однородного оранжево-красного цвета. Он имеет правильную форму с прямыми ребрами и ровными поверхностями. При ударе металлическим молотком издает чистый звук. Недообожженный — имеет более светлый цвет, неоднороден на изломе. При ударе издает глухой звук (причина — недостаточная температура или время обжига). Пережженный — имеет темно-серый или сине-черный цвет, часто со следами оплавления по поверхности. При ударе издает высокий звук. Образуется при чрезмерно высокой температуре обжига.
Повреждение углов и ребер изделия — результат небрежной переноски, транспортировки или неосторожной укладки изделий в печи. Деформация изделия — недосушенность перед укладкой в печь. Мелкие трещины образуются при слишком быстром нагревании или охлаждении печи.

Крупные трещины и сквозное растрескивание изделия — результат неправильного соотношения глины и песка, плохого качества глины, нарушения режима сушки и обжига. Черный кирпич получается из-за недостатка воздуха или из-за плохой его циркуляции в печи. Белые пятна на готовом изделии — следствие неправильной просушки (пересушка).

Шлакоблок своими руками, пропорции раствора

Сегодня одним из известных строительных материалов считается шлакоблок. С помощью такого материала можно просто, и быстро выстроить стены, он имеет хорошие теплоизоляционные, а также звукоизоляционные показатели. Шлакоблок можно изготовить самостоятельно, все составляющие компоненты являются доступными, при этом можно сэкономить на расходах, и получить высокое качество.

Читайте так же:
Пила ручная по кирпичу kinzo

Основные преимущества шлакоблока

Шлакоблок отличается от других материалов рядом преимуществ, поэтому считается самым востребованным.

  1. Из шлакоблока можно возвести постройку до трех этажей, для этого не обязательно иметь особые знания, и опыт. Всю работу можно выполнить самостоятельно, без найма рабочих.
  2. Один шлакоблок способен заменить 4 кирпича, и его стоимость ниже по сравнению с другими материалами, это позволяет сэкономить на расходах.
  3. Стены из такого материала являются тепло- и звуконепроницаемыми.
  4. Шлакоблок можно изготовить самостоятельно, в точности соблюдая все пропорции, и технологию производства.

Шлакоблок своими руками

Производство шлакоблока своими руками

Когда-то такой вид строительного материала изготавливался только при помощи специального оборудования, и камеры для пропаривания, самостоятельное производство считалось невозможным. Теперь можно самостоятельно изготавливать шлакоблоки, используя вибростанок, и необходимые компоненты. Также для выполнения работ понадобиться наличие ровной площади, и возможность подключения к электрической сети.
Чтобы самостоятельно изготовить шлакоблоки, понадобится вода, наполнитель, цемент, и пластификатор. Цемента используют в зависимости от марки, наполнителем могут служить различные материалы, шлак, песок, опилки, керамзит или другие компоненты. Основным компонентом при изготовлении является цемент, к нему добавляют остальное сырье, и воду.

Обычно при производстве используется портландцемент 400 марки, при использовании другого вида цемента, отличаются пропорции. Если используют марку ниже, то увеличивают количество добавляемого материала на 15%, тогда можно добиться высокого качества раствора. В качестве наполнителя также можно использовать различные строительные отходы, и другие материалы. Выбор всех компонентов зависит от необходимой себестоимости, и качества шлакоблока. Добавление пластификатора не является обязательным, но необходимо помнить, что он улучшает качества материала.

Такая добавка помогает увеличить показатель морозоустойчивости, и влагоустойчивости, повышает прочность материала, ускоряет процесс застывания. Благодаря быстрому застыванию, быстро освобождается площадь, и можно приступать к изготовлению следующей партии, что помогает повысить производительность. Для изготовления одного элемента добавляют всего 5 грамм пластификатора.

Пропорции состава для изготовления шлакоблока

Раствор для шлакоблока: пропорции цемента, песка и наполнителя

При изготовлении шлакоблока, используют шлак разного размера, он включает в себя различные фракции, это придает материалу хорошую прочность, и повышает тепловые свойства. Чтобы шлак хорошо взаимодействовал с цементом, его необходимо просеять, и смочить водой. Кроме шлака допускается добавление битого кирпича, гравия, гипса, золы или других материалов. Чтобы сэкономить цемент, можно добавить известь, от этого качество материала не ухудшится.

Смеси для шлакоблока могут приготавливаться различными способами, они отличаются пропорциями.

Состав № 1

Для приготовления необходимо взять 7 частей шлака, 3 цемента 400 марки, 2 песка, 2 части воды. Воду добавляют столько, чтобы получить раствор нужной консистенции. Все компоненты тщательно перемешивают до однородности, а затем приступают к заполнению форм. При использовании раствора с УПД, готовый материал можно складывать спустя 8 часов.

Состав № 2

Необходимо взять 9 частей шлака после обработки металла, его можно приобрести на металлургических заводах, 1 часть бетона. Воды добавляют такое количество, равное половине части цемента.

Состав № 3

В этом случае берут мелкий отсев, и граншлак в равном количестве, по 4 части. Одну долю цемента, и количество воды, которое равняется половине состава.
Все компоненты необходимо тщательно перемешивать до однородности, чтобы не было комков, а затем залить в формы. При самостоятельном производстве, можно добавлять такие компоненты, как песок, керамзит, опилки, щебенка, и другие.

Технология самостоятельного изготовления шлакоблока

Производство блоков начинают выполнять с замешивания раствора. Этот можно сделать при помощи бетономешалки или смесителя, пользуясь такими аппаратами, получают однородную смесь. Технология изготовления шлакоблока своими руками состоит из нескольких этапов.

  1. Вначале приготавливают бетонный состав, в который входит вода, цемент, гранотсев, и пластификатор по желанию. Такой процесс напоминает приготовление обычного раствора для литья. Если аппараты для перемешивания отсутствуют, то работу выполняют вручную. Для этого нужно подготовить лопату, и большую емкость, в которой замешивается состав.
  2. Когда раствор приготовлен, его заливают в специальные формы на вибропрессе. Затем состав проходит вибрацию, уплотняется при помощи пуансона, он плотно придавливается к каждой формочке. Такой процесс происходит до 2 минут, когда работа заканчивается, матрица аппарата поднимается, и получается готовый шлакоблок. Из-за жесткого замеса блоки не растрескиваются, и держат созданную форму.
  3. На этом этапе готовые изделия застывают, их укладывают на специальную открытую площадку, для этого используют поддоны. Если пойдет дождь, то блоки накрывают полиэтиленом, и фиксируют его к поддонам. Сушатся блоки около 36 часов, при условии, что погода будет сухой. Когда в состав добавляют пластификатор, сушка происходит быстрее, это позволяет повысить производство.
  4. На последнем этапе блоки складываются на многоярусные стеллажи, это позволяет сэкономить площадку для хранения, также прямо на них выполняют пропарку. После такой процедуры улучшается качество, и прочность материала, сроки полного высыхания уменьшаются. Полностью готовыми блоки будут спустя месяц.

Шлакоблок пропорции

Формы для заливки блоков

Чтобы создать готовый блок, используют специальные формы, в которые заливается готовый раствор. Формы изготавливаются из деревянного материала, во внутреннюю часть помещают прямоугольники, чтобы образовались пустоты необходимого размера. На внутреннюю часть формы можно закрепить полиэтиленовую пленку, тогда блоки будет легко вытащить, а их поверхность станет гладкой.
Блоки располагают на открытом пространстве, при этом застывание выполняется при воздушной температуре, без применения дополнительного прогревания. Для полной готовности понадобиться почти месяц, так что необходимо набраться терпения.

Шлакоблок своими руками

Где можно изготавливать шлакоблок?

Для изготовления блоков необходимо подготовить специальную площадку. Это может быть крупное помещение с ровным полом, вентиляцией, и отоплением по необходимости. При таких условиях шлакоблок можно производить круглый год. Можно использовать открытую асфальтированную, бетонную или земляную площадку, главным условием является, чтобы она была ровной.
Если открытая площадка не слишком ровная, то обязательно устанавливают поддоны, а на них выкладывают блоки. При правильном соблюдении пропорций, можно получить качественный, и прочный строительный материал.

Использование шлаков металлического хрома

В последние годы в отечественной алюминотермии разработаны различные способы промышленного использования практически всех отвальных шлаков.

Содержание основной составляющей шлаков алюминотермического производства — окиси алюминия — колеблется в шлаках разных сплавов от 55 до 90%. Наличие других компонентов шлака определяется химическим составом рудных концентратов, флюсов и восстановимостью окислов шихты. В шлаках алюминотермической плавки обязательно присутствует некоторое количество корольков металла, что вносит определенную неточность в данные об их химическом составе. Несмотря на это, физикохимические свойства шлака алюминотермического производства в первую очередь определяются содержанием окиси алюминия.

Высокоглиноземистые шлаки алюминотермического производства, состоящие преимущественно из корунда, шпинели и в-глинозема, уже много лет назад начали использовать в промышленности в качестве дополнительного и очень дешевого сырья для огнеупоров.

Читайте так же:
Предел прочности красного кирпича

Шлаки алюминотермического производства характеризуются высокой огнеупорностью вследствие повышенного содержания глинозема. При этом шлаки с высоким содержанием CaO менее пригодны для огнеупорных изделий, чем шлаки с повышенным содержанием MgO, поскольку окись кальция образует с Al2O3 сравнительно легкоплавкие алюминаты, a MgO с Al2O3 образует шпинели, имеющие высокую температуру плавления и обеспечивающие необходимую огнеупорность.

А.С. Бережной и Ф.З. Долкарт показали возможность использования шлака ферротитанового производства в качестве добавок (до 30%) к магнезиту для изготовления огнеупорной футеровки цементных печей. Другие исследователи указывают, что эти шлаки и шлаки, получающиеся при производстве азотированного феррохрома, можно использовать для изготовления высокоогнеупорных изделий в качестве добавок (30—60%) к шлакам, полученным при выплавке металлического хрома или внепечного безуглеродистого феррохрома. Из шлаков плавок безуглеродистого феррохрома и фер-рохромалюминиевой лигатуры при использовании их в качестве самостоятельного сырья или в смеси со шлаком плавок металлического хрома можно получить высокоогнеупорные изделия, содержащие 66—86% Al2O3.

Особую ценность для огнеупорного производства представляет шлак, полученный при внепечной выплавке металлического хрома, имеющий огнеупорность около 1930° С, кажущуюся пористость 2,2—9,6% и объемную массу 3,16—3,41 г/см3. Огнеупорные изделия, изготовленные из такого шлака с добавкой от 2 до 10% латненской глины ЛT-1 и 0,3—3% сульфитно-спиртовой барды для связки, содержали 78% Al2O3 и 10—12% Cr2O3 при огнеупорности выше 1850° С. Температура начала деформации под нагрузкой для изделий без глиняной связки выше 1630° С, а на связке из 5—10% глины — выше 1500— 1550° С. Такие изделия оказались полезными в насадках регенераторов мартеновских печей, сталеразливочных ковшах и сводах электросталеплавильных печей.

Шлак плавок металлического хрома хорошо зарекомендовал себя даже в случае небольших добавок (20 или 28%) к шихте ковшевого кирпича. Износ кирпича с добавкой шлака оказался равным 4,2—4,4 мм на плавку, что почти в два раза меньше износа обычного ковшевого кирпича. Применение в верхних 8—12 рядах насадок регенераторов 400-т мартеновских печей хромоглиноземистого кирпича, содержащего 78—80% Al2O3 и 9—11% Cr2O3, в сочетании с промывкой насадок водой под давлением 11—12 ат повышает их стойкость и эффективность работы мартеновских печей.

Весьма перспективным оказалось использование шлака металлического хрома и в абразивном производстве при изготовлении шлифовальных кругов.

Однако наиболее важным направлением утилизации шлаков алюминотермического производства оказалось получение высокоглиноземистых огнеупорных цементов и полупродукта для синтетических шлаков; промышленная реализация этих направлений связана с рядом исследований, выполненных в последние годы Научно-исследовательским институтом металлургии (г. Челябинск) и Уральским научно-исследовательским и проектным институтом строительных материалов совместно с Ключевским заводом ферросплавов.

Эти работы показали возможность приготовления как клинкера высокоглиноземистых огнеупорных цементов, близких по огнеупорности и вяжущим свойствам к цементам, которые за рубежом получают из технически чистого глинозема, так и полупродукта для синтетических шлаков.

В соответствии с техническими условиями ТУ 14-11-138—76 химический состав высокоглиноземистого клинкера алюминотермического производства КВЦ-75 и К.ВЦ-70, используемого для получения высокоглиноземистых огнеупорных цементов, должен быть следующим, %:
Высокоглиноземистый цемент, получаемый при переплаве шлаков металлического хрома, обычно содержит 70—80% Al2O3; 15—22% CaO и 1—2% (SiO2 + FeO). Огнеупорность такого цемента 1710—1750° С, марка (прочность при сжатии) от 500 до 800.

При производстве металлического хрома марок X0 и X1 первоначально клинкер получали введением в конце плавки в шлаковый расплав 100—130 кг извести на 1 т шлака, что приводило к повышению содержания окиси кальция в шлаке с 6—8 до 14—17%. Для предотвращения охлаждения расплава вместе с известью вводили термитную смесь (алюминиевый порошок с натриевой селитрой). Однако в связи с недостатками этой технологии (большое пылевыделение, нестабильный состав клинкера и т. д.) этот способ не нашел промышленного применения.
При выплавке низкоазотистого хрома марки X00 в качестве окислителя применяют хромат кальция, содержащий не менее 60% Cr2O3 и около 35% CaO, что позволяет получать шлаки, содержащие 10—12% CaO без введения извести.

Шихта для одновременного получения хрома марки X00 и клинкера состояла из 2700 кг окиси хрома, 1240 кг алюминиевого порошка, 1600 кг хромата кальция и 300—310 кг извести (из них 60 кг задают на поверхность шлака перед выпуском продуктов плавки).

Полученный таким путем клинкер имел следующий состав: 15,5—18,5% CaO; 68—72% Al2O3; 10—13% Cr2O3; 1,1—1,3% MgO; 0,1—0,6% SiO2; 0,4—0,5% FeO. По прочностным и огнеупорным свойствам цементы, полученные из этого клинкера, показали, достаточно высокие результаты.

При внепечном довосстановлении жидких шлаков выплавки металлического хрома в верхнем кольце чугунного сборного реактора было сделано отверстие, через которое по футерованному магнезитовым кирпичом желобу шлак сливался в специальную чугунную изложницу (рис. 120). На поверхность шлака задавали термитную восстановительную смесь, что позволило получать шлаки, по химическому и фазовому составу отвечающие требованиям, предъявляемым к клинкеру высокоглиноземистого цемента. На каждую тонну клинкера получено около 90 кг хромалюминиевой лигатуры, содержащей 70—75% Cr; 20—25% Al; 0,3—1,0% Fe и менее 0,5% Si.

Значительно расширяются возможности рафинировки отвальных шлаков при их переплаве в электропечи. Так, полученные при переплаве шлаков металлического хрома клинкеры имеют высокую сумму концентрации Al2O3 + CaO, равную 97—98%, количество примесей не превышает 1,5% (сумма содержаний закиси железа и двуокиси кремния — не выше 0,7%).

Физико-механические свойства цементов, получаемых при переплаве шлаков металлического хрома, приведены в табл. 69.
Получаемый при переплаве металл представляет собой углеродистый феррохром (70—74% Cr; 3—5,8% Si; 0,2—2,0% Al; 7,0%Fe; 7,4—10% С; 0,001% S).

Получаемый при переплаве шлаков металлического хрома глиноземистый полупродукт для выплавки синтетических шлаков должен иметь химический состав, приведенный в табл. 70.
Технические условия ТУ 14-11-82—73 допускают выплавку полупродукта марки КГ-50 из отвальных шлаков, содержащих окислы вольфрама, молибдена или ниобия. Содержание этих окислов (так же, как и окиси кальция) должно определяться и указываться в сертификате. Количество попутного металла в полупродукте не должно превышать 2%.

Переплав и довосстановление шлаков металлического хрома осуществляют в электропечи ДСП-3А с угольной футеровкой. Предварительно шлак дробят до крупности 60 мм.

Восстановителем служит алюминиевый порошок или каменноугольный кокс, нефтяной полукокс, отсев кокса и полукокса. В шихту включаются также молотая или дробленая известь. В качестве замены извести допускается использование дробленых шлаков выплавки безуглеродистого алюминотермического феррохрома.

В табл. 71 приведены составы шихт при переплаве шлаков металлического хрома.
Одновременно в печи проплавляется шихта, рассчитанная на 1000—2000 кг шлака выплавки металлического хрома; время проплавления одной колоши 6—6,5 мин. После окончания плавки расплав выпускается в изложницу.

На 1 т полупродукта расходуется 830 кг шлака выплавки металлического хрома, 75 кг отсевов кокса и кокса, 114 кг извести. Расход электроэнергии 1480 кВт*ч/т.

Читайте так же:
Asus tf101 восстановление кирпича

На 1 т высокоглиноземистого клинкера расходуется 940 кг шлака выплавки металлического хрома, 85 кг отсевов кокса и кокса, 133 кг извести. Расход электроэнергии 1580 кВт*ч/т.

Извлечение металла из шлаковых отвалов

Водяный В.А. Извлечение металла из шлаковых отвалов

В результате доменной плавки получаются: основной про­дукт— чугун и побочный продукт — шлак и доменный газ.

Чугун идет для дальнейшего передела на сталь в мартенов­ские, электросталеплавильные, бессемеровские и томасовские це­хи, а также для отливок.

Газ используется как в самом доменном цехе для нагрева воз­духонагревателей, так и в качестве топлива в тепловых агрегатах (котельных, нагревательных и других печах).

При выплавке чугуна в доменных печах в зависимости от ка­чества руд и сорта выплавляемого чугуна в среднем образуется около 0,6 т шлака на тонну выплавленного металла.

В зависимости от наличия в составе шлака тех или иных окислов шлаки принимают ту или иную окраску.

Небольшие примеси закиси железа и марганца в кислом шлаке придают ему желтый и зеленый оттенки. Шлаки расстроенного хода печи с большим содержанием окислов железа становятся более темным» и даже черными. Шлаки с повышенным содержа­нием закиси марганца имеют голубоватые и зеленоватые цвета различных оттенков.

Один литр доменного шлака в жидком виде весит от 1,8 до 2,2 кг, один литр шлака при «стылом» ходе печи—темного и черного цвета — вследствие большого содержания окислов железа весит до 3,5 кг.

Нормальные доменные шлаки при выплавке различных видов чугуна имеют состав, приведенный в табл. 1.

В жидком состоянии в шлаках эти составные компоненты на­ходятся частью в связанном и частью в свободном состоянии в зависимости от температуры и количества тех или других окислов.

При остывании в массе нормальные доменные шлаки образу­ют стеклообразную твердую монолитную породу, сравнительно хрупкую при быстром охлаждении и, наоборот, более прочную при замедленном остываний.

За последнее время из нормальных доменных шлаков на мно­гих заводах организовано производство брусчатки для мощения шоссейных дорог.

Сильно основные шлаки с большим содержанием извести, осты­вая, рассыпаются в порошок. Эти шлаки, будучи просеяны через сито с мелкими отверстиями, применяются как добавочный ма­териал, обладающий хорошими связующими свойствами, вместе с цементом и известью для строительных растворов.

На многих заводах доменные шлаки гранулируют, т. е. в жид­ком виде подвергают воздействию воды. Благодаря образованию при этом пара шлак разрывается на мелкие частицы в виде стек­ловидных зерен, образуя песковидный материал.

Доменные шлаки в значительной мере можно использовать при соответствующей обработке их для строительных работ и в каче­стве сырья для производства цемента, шлакового кирпича, шла­ковой ваты, для изготовления растворов шлакобетонов и пр. Не­смотря на это, основная масса доменных шлаков вывозится в жидком виде на шлаковые отвалы.

В отвалах доменных шлаков металлический лом встречается в виде скрапа от чистки желобов, пришедших в негодность метал­лических изделий и чугунных скардовин, образующихся в жело­бах, ковшах и во время неполадок при разливках чугуна.

ОТВАЛЫ МАРТЕНОВСКИХ ШЛАКОВ

Сущность мартеновского процесса заключается в расплавле­нии металлошихты и удалении из жидкого металла примесей (углерода, марганца, кремния, фосфора; серы и др.) до пределов, определяемых маркой выплавляемой стали.

В сталеплавильные печи задают чугун, стальной (и чугунный) лом, стружку, руду, флюсы (известняк) и раскислители, к кото­рым относят ферромарганец, ферросилиций, зеркальный чугун и др. Благодаря применению соответствующих материалов и со­блюдению технологии каждая плавка, получаемая в сталепла­вильных агрегатах, должна соответствовать химическому составу и качеству в зависимости от требований заказа.

Шлак в мартеновской ванне для свободного выделения газов при кипении ванны, а также нормального протекания технологи­ческого процесса плавки должен соответствовать требованиям ин­струкции и обладать определенными свойствами.

На формирование мартеновского шлака оказывают влияние окислы компонентов металлической шихты, флюсы и руда, мате­риалы подины « кладки печи, загрязнения металлической шихты (земля, песок) и пр.

Придание шлаку необходимых свойств достигается введением как в завалку, так и по ходу плавки флюсов — известняка, бок­сита, плавикового шпата, а также железной и марганцевой руды или окалины.

Преобладание в составе сталеплавильных шлаков окислов кремнезема, фосфора, титана, ванадия, железа, хрома делает его кислым, а кальция, магния, закиси железа, марганца — ос­новным.

Кроме того, на образование сталеплавильных шлаков оказы­вает влияние ряд амфотерных окислов, т. е. окислов, меняющих свои химические свойства в зависимости от условий среды, в ко­торой они находятся. К таким окислам относятся Аl2О3 и в неко­торых случаях Mg.

Процесс шлакообразования, по существу, есть процесс нейтра­лизации в расплаве кислотных окислов основными окислами с образованием соответствующих солей. Число соединений шлако-образующих компонентов в передельных шлаках велико и зави­сит от физических и химических условий процесса плавки.

Типичные сталеплавильные шлаки имеют состав, приведенный в табл. 2.

В жидких сталеплавильных шлаках окислы и их составляющие находятся главным образом в связанном состоянии, хотя некото­рая часть их может быть и в свободном виде, в зависимости от физико-химических условий.

Переход шлаков из жидкого состояния в твердое сопровожда­ется рядом изменений как физических, так и химических. Суще­ствующая связь отдельных составляющих шлаков в расплавлен­ном состоянии при этом меняется с образованием новых соедине­ний и многочисленных минералогических систем в зависимости от характера сталеплавильного процесса.

Нормальные основные мартеновские шлаки, затвердевая, как правило, образуют монолитную массу плотного или ноздреватого строения от темно-серого до черного цвета.

В случае содержания большого количества извести, что бывает при специальных мартеновских плавках и при электроплавках, основные шлаки делаются более светлыми, а иногда белыми. Та­кие шлаки под воздействием атмосферной влаги более или менее разлагаются, превращаясь иногда в порошок.

Шлаки томасовского передела, как сильно основные, неустой­чивы. Эти шлаки, как ценное сельскохозяйственное удобрение, от­правляют на переработку.

Кислые мартеновские шлаки при остывании превращаются в плотную стеклообразную массу серого или зеленоватого цвета, прочную и устойчивую, но в значительной мере хрупкую.

Бессемеровские шлаки в твердом состоянии имеют такие же физические свойства, как и кислые мартеновские шлаки с той лишь разницей, что окраска их несколько темнее.

Из перечисленных сталеплавильных шлаков в заводских отвалах в основном встречаются шлаки основного мартенов­ского передела, поскольку он собственно является превалиру­ющим в производстве стали на металлургических предприя­тиях.

На заводах, имеющих доменное производство, основные мар­теновские шлаки, содержащие значительное количество мелких металлических корольков, химически связанное железо и марга­нец, а также окись кальция, с успехом используются в доменной плавке в качестве флюса взамен известняка. За счет этого в до­менном цехе может быть достигнута экономия марганцевой руды и известняка, а также получено дополнительное .количество желе­за н марганца в шихте. Надо, однако, отметить, что, к сожалению, не все заводы используют эти возможности.

Читайте так же:
Samsung gt i9500 кирпич что делать

Отвалы мартеновских шлаков являются наиболее богатым ис­точником добычи металлических отходов. В мартеновские шлаки попадают и с ними вывозятся в отвалы из сталеплавильных це­хов остатки металла, получаемые при очистке ванн печей после выпуска плавок и подготовки печи к следующим плавкам, а так­же остатки металла после разливки плавок, сливаемые со шлаком в коробки, шлаковые ковши и ямы. Немало металла попадает и в скачиваемые первичные шлаки в начале процесса плавок. Мар­теновских шлаков получается от 10 до 15 % от выплавляемой ста­ли. Шлаки с содержанием большого количества окислов кальция, как указывалось выше, находясь длительное время в отвалах, под влиявшем атмосферной влаги рассыпаются. Обычные же нор­мальные мартеновские шлаки долго сохраняются в виде глыб и прочных кусков, тем более, что в них в большинстве случаев всег­да имеются прослойки металла.

ОТВАЛЫ КОТЕЛЬНЫХ ШЛАКОВ

На всех металлургических заводах обычно имеются крупные энергетические хозяйства с значительным количеством котельных установок, отапливаемых, как правило, энергетическими углями. Кроме того, каменным углем нередко отапливают на многих заво­дах прокатные нагревательные печи, а также газифицируют его для получения генераторного газа. В результате этого на метал­лургических заводах ежесуточно получается большое количество зольных отходов.

В настоящее время на ряде заводов некоторое количество ко­тельных шлаков используется для производства строительных шлакоблочных камней, в качестве материала для шлакоцементных стеновых материалов и для других разнообразных строительных работ. Однако значительная часть заводских зальных шлаков все же вывозится за черту завода в специально подобранные низко расположенные участки, где и сваливается в специальные отвалы котельных и зольных шлаков. Такие отвалы состоят в основном из рыхлых мелках материалов.

Однако на большинстве заводов предпочитают зольные отхо­ды вывозить в имеющиеся доменные или мартеновские отвалы, не отводя для ник специальных мест. Металлический лом в зольных отходах тоже встречается, хотя и в небольших количествах.

СМЕШАННЫЕ ОТВАЛЫ

Смешанные отвалы образуются в том случае, когда отходы всех производств вывозятся в одно место.

Сливание жидких доменных шлаков на шлаки и отходы дру­гих цехов превращает всю массу в монолит. Для его рыхления приходится применять взрывчатые вещества. При разработке сме­шанных отвалов, на которые вывозится также мусор из цехов за­вода, часто приходится разрабатывать участки отвалов, в которых почти не содержится металла, или разрабатывать скалистую мо­нолитную массу, трудно поддающуюся разработке. В смешанных отвалах иногда попадается мартеновский шлак с большим содер­жанием металла в виде остатков его в коробках со шлаком или в виде чистого скрапа, а также другие крупные металлические от­ходы, попавшие с мусором.

МУСОРНЫЕ ОТВАЛЫ

В металлургическом производстве в доменных, мартеновских, прокатных цехах мусор всегда смешивается с металлом. Мусором в металлургических цехах являются отходы огнеупоров в виде боя кирпича и сифонных изделий, обломков шлака, остатков раство­ров и прочих поделочных материалов. В мусор иногда попадают после ремонтов агрегатов старые детали — шестерни, болты, смя­тые листы, сутунки, мелкие скардовины , литники, куски металла и пр. — все это собирают в мусорные коробки и высыпают в ваго­ны, которые затем разгружают в отвалы.

Мусорные отвалы часто имеют значительную высоту и зани­мают большие площади.

СОДЕРЖАНИЕ МАТАЛЛА В ОТВАЛАХ

По содержанию металла в отвалах наиболее богатыми явля­ются, как правило, шлаковые отвалы мартеновского производства, содержание лома в которых доходит до 150—250 кг на 1 ж 3 шлака.

На втором месте по наличию металлоотходов стоят смешан­ные отвалы, в которых в 1 м 3 содержится от 100 до 200 кг лома. В мусорных и доменных отвалах имеется меньше всего металла — от 5 до 25 кг на I м 3 шлаков. В отвалах котельного шлака поч­ти не содержится лома.

Металлоотходы в мартеновские и смешанные отвалы попадают различными путями.

На некоторых заводах, как указывалось выше, мартеновские шлаки сливают прямо в ямы у печей. Для того, чтобы после ос­тывания шлака легче было убрать из этих ям шлаковые «козлы» (застывший шлак), предварительно до выпуска плавок и до сли­вания шлака в приготовленные ямы устанавливают металличе­ские центровые литники от старых плавок, полученные после раз­борки канавы. В этих случаях установленные литники (их ставят по 2—3 штуки) вместе со шлаковыми козлами отвозят на свал­ку — отвал мартеновских шлаков. В шлаковые «козлы», кроме того, зачастую попадает лишний металл из ковшей и выплески из печей при заправках подин, доходящие повесу иногда до несколь­ких тонн.

На других заводах, где шлаки в мартеновских цехах убирают в шлаковни, ковши, туда при сливе попадают также остатки ме­талла после разливки или выпуска плавки. Затвердевшие глыбы шлака в таких случаях получаются в виде шлакового пирога с прослойками металла.

Во время аварий в мартеновских цехах металл иногда разли­вают в коробки, аварийные ямы, иногда он прямо попадает в ка­наву, заливая приготовленные изложницы, образуя металлические «козлы» большого веса. Такой аварийный скардовин трудно разделывать в цехе, тем более его нужно убрать в очень короткий срок для того, чтобы освободить место для следующей плавки, в связи с чем эти «козлы» быстро вывозят из цеха.

В прошлом, когда сжатый кислород на заводах был в незна­чительных количествах и взрывные работы для разделки лома не применялись, такие козлы вывозили на шлаковые отвалы или в специально выкопанные ямы. Поэтому на старых шлаковых отва­лах иногда находят тяжеловесные металлические монолиты.

В мартеновские и смешанные отвалы металл попадает из мар­теновских цехов и в виде различного скрапа и металлических от­ходов после разливки: центровые, литники, скардовины, сплески, ковшовые и желобовые настыли. Иногда из цехов случайно с му­сором вывозят на отвалы даже сутунки, концы прокатных изде­лий, листовую обрезь, чушки чугуна, чугунное крошье, сварочные шлаки, окалину, стружку, детали, полуфабрикаты и другой метал­лический лом.

В мусорные отвалы попадают детали от ремонта оборудования или случайно вывезенные с мусором металлургическая продукция и другие отходы, убираемые с заводской территории вместе с му­сором, особенно при очистке транспортных путей.

В отвалах доменных шлаков металл встречается в виде чугун­ных козлов, скрапа, ковшовых и желобовых настылей.

В отвалах котельного шлака, как уже указывалось, металл встречается в небольших количествах и изредка в виде случайно вывезенных вместе со шлаком старых деталей оборудования ко­тельных или случайно попавших металлических предметов.

Попадание металла в отвалы объясняется отсутствием долж­ного внимания к металлоотходам и сбору его в местах образова­ния.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector