Характеристика технологии производства
Практика показывает, что цементные кварциты, содержащие значительное количество аморфной кремнекислоты, связывающей «кристаллы кварца, перерождаются сравнительно быстро и достаточно полно. При использовании кристаллических кварцитов перерождение происходит, значительна труднее. Для наиболее полного перерождения требуется или более высокая температура обжига или значительно большая продолжительность выдержки при высоких температурах или применение специальных добавок.
Наиболее пригодны для производства динаса кварциты, дающие после обжига плотный черепок. На практике многие заводы применяют смесь кварцитов, характеризуемых разными скоростями перерождения, что облегчает процесс обжига и позволяет добиваться более равномерного роста изделий по сравнению с динасом, изготовленным из какого-нибудь одного кварцита.
Для получения во время обжига прочного черепка и ускорения процессов превращения кварца в тридимит и кристобалит обычно 'применяют минерализаторы: известь, железную окалину, сварочный шлак и др.
Количество добавляемых в динасовую шихту минерализаторов, •колеблется от 1,5 до 2,5% в зависимости от назначения изделий и требований к их огнеупорности. Чем выше должна быть огнеупорность, тем меньшее количество минерализатора надо вводить. Для повышения прочности сырца в состав динасовой шихты вводят от 0,2 до 0,5% органических связующих веществ. Лучшим из них является сульфитно-спиртовая барда, представляющая собой отход целлюлозного производства, а также меласса.
Схема технологического процесса производства зависит от свойств кварцитов и связующих материалов, а также от требований, предъявляемых потребителем к готовой продукции. Основной особенностью технологии динаса является получение изделий из непластичного и очень твердого сырья — кварцита, добываемого в виде крупных кусков неправильной формы.
Последовательность процессов производства динаса видна из приведенной ниже схемы.
На качество динаса большое влияние оказывают также гранулометрический состав, тщательность смешивания кварцита со связующими добавками и процесс обжига.
При подборе гранулометрического состава необходимо учитывать, что кварцевая пыль (0,088 мм и менее) наиболее полно и быстро перерождается в тридимит и кристобалит, но в то же время слишком большое содержание пыли в шихте является одной из причин расслоения сырца при прессовании, получения динаса с повышенной пористостью, пониженными прочностью и термической стойкостью.
Понижение прочности и повышение пористости изделий объясняется тем, что одна мелкая фракция не может дать черепок с плотной структурой, образованию же трещин способствует относительно быстрое перерождение кварцевой пыли в тридимит и кристобалит.
Большее содержание крупных фракций в шихте также вызывает трещиноватость и, кроме того, не позволяет получить динас с плотной структурой, гладкими гранями и прочными ребрами и углами, а также способствует разрыхлению динаса при службе.
Предварительное дробление кварцитов обычно производится на щековых, конусных и других дробилках, окончательный помол— в вальцах и чаще на бегунах. Для получения большого количества мелкой фракции (пыли), особенно при использовании трудно перерождающихся кварцитов, для тонкого помола продукта, возвращающегося с сит после помола на бегунах или вальцах, а также для тонкого помола добавок (шлаки и т. д.) часто применяют однокамерные и двухкамерные трубные мельницы.
Минерализаторы рекомендуется измельчать до минимальной величины зерна, так как мелкие частицы, имеющие большую поверхность, обеспечивают наиболее полное использование связующих свойств добавки и более равномерное распределение по объему черепка жидкой фазы, образующейся в процессе обжига.
Дозируют исходные компоненты динасовой массы главным образом по объему и реже по весу.
Измельченное кварцевое сырье смешивают со связующими добавками и водой преимущественно в смесительных бегунах с тяжелыми катками. При переработке массы на бегунах материал дополнительно измельчается, что вызывает некоторое изменение гранулометрического состава сухой шихты.
Обрабатывать динасовые массы надо так, чтобы связующие вещества (известь, клеящие добавки) равномерно распределились по поверхности кварцитовых зерен, тогда масса приобретает связность и некоторую пластичность. Продолжительность переработки зависит от жесткости сырья и гранулометрического состава шихты, способа формования, типа и конструктивных особенностей смесительного аппарата. На одних и тех же смесительных бегунах жесткие кварциты требуют более длительной обработки, чем кварциты средней твердости и мягкие.
Крупные фасонные изделия формуют вручную в деревянных разъемных формах или с помощью хвостовых молотков. Для формования крупных изделий используют гидравлические и фрикционные прессы. Применяется также пневматическое трамбование.
Отформованный тем или иным способом динасовый сырец транспортируется для сушки на специальных вагонетках. Свежеотформованный сырец имеет низкую прочность, поэтому при выборе транспорта для передачи сырца от пресса к сушилкам, а из последних в печь необходимо особое внимание обращать на плавность хода транспортных устройств.
Так как динасовые изделия изготовляют из непластичных материалов, легко отдающих влагу, то сушку динаса можно вести интенсивно. Весь процесс сушки может быть закончен для крупных изделий в течение 20—30 час, а для стандартного динасового кирпича в 8—12 час. Сушку обычно проводят в камерных и туннельных сушилках. Крупногабаритные сложные фасонные изделия сушат в подовых сушилках. Высушенный сырец поступает в печной цех.