Способ получения огнеупорного порошка из каустической магнезитовой пыли

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСПО ДЕЯ БР ПИС ЛЬС ВТОРСИОМУ СВ гтярква Э.ВталлурВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИ 4(71) Саткинский ордена Ленина комбинат "Магнезит".Ь 3) 666.97(088.8)(56) 1. Кайпарский И.С., Ле Основные огнеупоры, М., "Ме гия", 1974, с. 34-.46.2. Авторское свидетельство СССР М 833832, кл. С 04 В 35/00, 1981.3, Симонов К.В. Технология поЬучения пороака из улавливаемой каустической магнеэитовой пыли с утилизацией сульфатных солей. - "Огнеупоры", 1981, Мф 4, с, 11-16 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЙ ОГНЕУПОРНОГО ПОРОШКА ИЗ КАУСТИЧЕСКОЙ МАГНЕЯ 01038321 А ЗИТОВОЙ ПИЛИ, улавливаемой из отходящих дымовых газов и содержащейсульФаты и Фториды, путем обжига смеси пыли или брикета из нее и .сырого магнезита во вращающейся печи с котлами утилизаторами, о т л и ч а ю " щ и й с я тем, что, с целью умень-. аения зарастания пылевыми отложюнийми поверхности нагрева котлов-утилизаторов, увеличения количества зернистых пороаков для изделий и повышения производительности печи, обжиг смеси пили с сырым магнезитом в соотношении от 0,1 до 1,5 периодически чередуют с обжигом пыли, причем обжиг сме" си начинают с момента снижения разрежения в газоходе на 2-9 мм вод.ст., а обжиг пыли,- с момента восстанов" ления разрежения до номинальйой величины.10383Изобретение относится к огнеупорному производству, а именно к изготов пению магнезитового порошка обжигом каустической магнезитовой пыли, улавливаемой из отходящих дымовых газов, и сырого магнезита во вращающихся печах с котлами-утилизаторами.Известны способы обжига во враща" ющихся печах как непосредственно исходной каустической пыли, улавливае мой из отходящих газов циклонами и электрофильтрами, так и с предварительной ее обработкой термоактивацией, помолом, гранулированием, брикетированием и с введением спекае(Чих до 6 авок1 1.Однако способы обжига, включающие дополнительную подготовку каустичес", кой пыли термоактивацией, помолом, гранулированием, брикетированием, вве дение добавок сложны, трудо- и энер" гоемки, требуют строительства специальных переделов, больших затрат топливно"энергетических ресурсов. Но главный недостаток всех известных спо" собов обжига, в том числе и без предварительной подготовки ныли в том, что они не учитывают наличия в пыли, особенно улавливаемой электрофильтрами, значительного количества сульфа" тов щелочных и щелочно".земельных ме" . таллов и Фторида магния, обуславливающих образование пылевых отложений на поверхносгй нагрева котлов"утили- заторов и их забивание (,эарастание ) этими отложениями и остановку печи, в 35 результате чего резко снижаются тех- - нико-экономические показатели производства порошков из,каустической пыли. В частности снижается КПД котлов" утилизаторов, уменьшается производи тельность печи и продолжительность1ее кампании, уменьшается количество выпускаемых порошков. Известен способ получения огнеупорного порошка из каустической пыли путем увлажнения, перемещивания,Фильтрования на вакуум-фильтрах, брикетирования и последующего обжига.Увлажнение ведут водой, нагретой до 50о,0-70 С при соотношении т : ж =1:(13-1).Полученный после обезвоживания порошок с влажностью не более 01смешивают с сухой акустической пыльюдо получения смеси влажностью 6-1 ЯФ. 55Брикетирование смеси проводят при давлении 300-1000 кгс/см 2, а о 6 жиг 6 рикетов - при 160-1850 С 2) 21 3Этот способ хотя и устраняет образование пылевых отложений на поверхности нагрева КУ, однако он сложен,трудо" и энергоемок, так как требуетдополнительных переделов по обработкепыли перед обжигом ( растворение сульФатных солей, гидратацие окиси маг"ния, сгущение и Фильтраций шлама,смещение кека с сухой каустическойпылью, брикетирование ) и следователь"но больших капитальнных вложений наего реализацию. Кроме того, увеличивается расход топлива на испарениевлаги из брикета.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ получения огнеупорного порошка из каустической магнитнойпыли, содержащий сульфаты и фториды,путем обжига смеси пыли с сырым магнезитом с постоянным соотношением 1,9или смеси брикета из пыли с сирыммагнезитом в том же соотношении3 )По сравнению с обжигом пыли 6 ездобавок сырого магнезита, этим способом достигается только некоторое снижение скорости роста отложений на поверхности нагрева котлов-утилиэаторов,что не решает проблемы частых остановок печи на чистку котлов-утилиэаторов. Из практики известно, что при обжиге одной только пыли остановку печина чистку котлов-утилизаторов необходи"мо делать через 2 недели, а при обжи"ге смеси пыли и сырого магнезита в соотношении 1,9:1 - через 3 недели, Вэти сравнительно короткие периодывремени работы печи по известному способу котлы-утилизаторы зарастают настолько сильно, что практически необеспечивают утилизацию тепла отходя-щих газов и создают такое сопротивление их движению, что полностью наруша.ется гидравлический режим работы печи, резко снижается ее производительность, в результате вынуЖдены останав-ливать ее на чистку поверхностей нагрева котлов.1,Эти частые остановки печи на чистку котлов-утилизаторов и снижениепроизводительности приводят к значительному уменьшению количества выпус"каемых порошков. Кроме того, при обжиге только смеси пыли и сырого магнезита при их соотношении 1,9 иэобожженого валового порошка высеивается без егодробления небольшое количество (, 15 ) Фракции 3-0,5 мм,т.е. той дефицитной части его, которая по химическому составу необходима3, 10383 и пригодна как зернистая составляющая для производства огнеупорных .иэделий. Фракции порошка крупнее 3 мм непригодны по химическому составу (особенно по содержанию кальция) для производства изделий и используются как рядовые металлургические заправочные порошки для ремонта подин и откосов мартеновских и электросталеплавильных печей. Следует также отметить, что при обжиге смеси пыли и сырого магнезита в соотношении 1,9 производительность печи недостаточно высока из-за частых остановок печи на чистки котлов. Постоянное добавле5 ние сырого магнезита также отрицатель" но влияет на производительность печи,Цель изобретения - уменьшение эарастания пылевыми отложениями поверх" ности нагрева котлов-утилизаторов, увеличение количества зернистых порошков для изделий и повышение производительности печиПоставленная цель достигается тем, что согласно способу получения огнеупорного порошка из каустической магнезитовой пыли, улавливаемой из отходящих дымовых газов и содержащей сульфиты и фториди, путем обжига смеси пили или брикета из нее и сы" рого магнезита во вращающейся печи с котлами-утилизаторами обжиг смеси пыли с сырым магнезитом в соотношении от 0,1 до 1,5 периодически чередуют с обжигом пыли, причем обжиг смеси начинают с момента снижения 35 разрежения в газоходе на 2-9 мм водяного столба, а обжиг пили - с момента восстановления разрежения до номи" нальной величины.40Рост отложений прекращается и начинается их разрушение при обжиге смеси пыли и сырья с соотношением от 0,1 до 1,5 вследствие ослабления о-.едания связывающих тонких частиц (мельче 30 мкм ) при снижении их количества45 в отходящих газах и усиления процесса абразивного износа более крупными 1, ) 50 мкм ) инертными частицами пыли, количество которых в отходящих газах возрастает по мере увеличения в обжи" гаемой смеси количества зернистого сырого магнезита. В результате разрушения пылевых отложений разрежение возрастает до номинального беэ остановки печи на чистку котлов, и печь переводят на обжиг пилы. При таком чередовании обжига пыли и смеси пыли:. с сырьем обеспечивается длительная 21 4стабильная работа печи без остановкиее на чистку котлов-утилизаторов иповышается производительность печи.как за счет увеличения в целом количества утилизируемой обжигаемой пыли, содержащей меньше летучих чемсырье, так и стабилизации гидравлического и теплового режима работы пе"чи.В период обжига только пыли получается однородный по химическому со"ставу валовый магнеэитовый порошок,который не содержит свободной окисикальция и после дробления до фракции 3-0,5 и 0,5-0 мм без вылеживаниявесь1001 )пригоден для производства огнеупорных изделий без брака .отгидратации с повышенными теплоизоляционными свойствами и меньшей материалоемкостью. При обжиге пыли количест"во дефицитных зернистых порошков фрак"ции 3-0;5 мм увеличивается в 3-5 разпо сравнению с обжигом смеси пыли исырого магнезита.Обжиг смеси каустической пыли ссырым магнезитом в соотношении более1,5 приводит к не 6 братимому эарастанию пылевыми отложениями поверхностей нагрева котлов-утилизаторов и кпреждевременной вынужденной остановке печи на их чистку.Обжиг смеси пили с сырым магнези-том в соотношении менее 0,1 не обес-,печивает полной утилизации всей каустической пыли и обуславливает длительную работу печи с .максимальнымразрежением в газоходе печи, в ре"зультате чего увеличиваются пылевынос из печи и потери тепла с отходящими дымовыми газами. установлено,что перевод с обжига пыли на обжигсмеси пыли и сырого магнезита нужноначинать при падении разрежения в газоходе печи не менее чем на 2 мм ввод.ст так как при меньших значе"ниях общая производительность печи.падает. Не следует также допускатьпадения разрежения более чем на9 мм вод.ст так как при этом за непродолжительный период работы печипроизойдет нарушение гидравлическогои теплового. режима работы печи, понизится ее производительность и в конечном итоге возникнет необходимостьостановки печи на чистку котлов"ути" лизаторов.П р и м е р 1. В первый периодобжигают только каустическую пыль.Загрузка печи пылью колебалась от15,8 до 25 3 т/ч (ср. 21 т/ч), При содержании фракции 0063 мм 95-90- ная каустическая пыль имеет следующий химический состав, Ф: 5102 0,8;Ге 0 18; А 120 0,4) СаО 1,8 МдОп,п,п, 12 51 5 ОЗ 0 5 К 20 061 Г 02.Обожженный магнеэитовый порошок однородный по химическому составуи не содержит свободной окиси каль- Оция (химсостав порошка, з 510 18), Ге 20 2,5; А 1)0 0,8; СаО 2,31 М 90 92,3; п.п,п. 0,3; открытая пористость 28,1, кажущая плотность 2,58 г/см. Весь порошок используют 1 З для производства иэделий. После снижения разрежения в гаэоходе печи на 2 мм вод.ст. с 1% мм вод.ст, (номинальная величина ) до 1 О мм вод.ст. (после семи суток Работы )переводят 20 печь на обжиг пыли с зернистым сырым магнезитом фракции 40-0 мм в соотно" шении 1,5. Сырой магнезит, подаваемый на обжиг во время второго периода, характеризуется сравнительным посто янством зернового, химического состава и влажности (содержит, 4: 51017 2,2, и СаО 4,2-6,0 на прокаленное )вещество ).Магнезитовый порошок фракции 3- Зо 0,5 мм, высеянный иэ обожженного ва-ла используют для производства иэде" лии, а Фракцию порошка крупнее 3 мм используют для получения рядовых металлургических порошков.После работы печи на смеси в течение трех дней разрежение в газо" ходе печи повысилось до номинальной величины. Затем вновь проводят обжиг, пыли ( 7 дней ) и далее периодич Оность обжига повторялась. В заданномрежиме печь работала в течение месяца без остановок, котел-утилизаторнаходился в удовлетворительном состоянии, прогревов футеровки не было.П р и м е р 2. В первый период45обжига подают в печь каустическуюпыль, которая содержит, Ф: 50 э 0,4- 0,9, К 20 0,5-0,8;Г 0,3-0,4 Валовая апроба порошка содержит, : 5 102 1,7;ГеО 2;2, А 120 0,8, СаО 2 7 ИдО92,4 и п.п.п. 0,2, причем весь поро" шок однородный по химическому составу и используется для производстваизделийПосле семи дней работы печи Разрежение в газоходе снизилось на 554 мм вод,ст., что свидетельствует опоявлении пылевых отложений на поверхности нагрева КУ. Печь переводят на обжиг смеси пыли с зернистым сырыммагнезитом фракции 40-0 мм в соотношении 0,8 и после работы печи в течение семи дней раэряжение повысилосьдо номинальной величины. Данную цикличность повторяют в течение месяца.П р и м е р 3. В первый периодоожигают каустическую пыль, содержащую ф 5 Иэ 1 2) К 20 0,9) Г 0 3После четырех дней обжига разрежениев гаэоходе упало на 9 мм вод,ст. Вэтот момент переводят печь на обжигсмеси пыли с зернистым сырым магнезитом в соотношении 0,5 и после ра"боты печи в течение семи дней разрежение поднялось на 5 мм вод.ст. Далеепродолжают обжиг смеси пыли и сырого магнезита в соотношении равном0,1 и так обжигают в течение четырехдней при стабильном.подьеме разреженияв гаэоходе печи до близкого к номинальному. Далее процесс обжига пылии ее смеси повторяют в заданной цикличности. Спеченный. магнезитовый порошок (вал )содержит Ъ: 5)02 29К 20 33) СаО 5,4, М 90 87,7.П р и м е р 4. При обжиге каустической пыли содержащей, : 5)Од 2,1ГеО З 1,8; А)Оз 0,9, СаО %,6; ОО75,6 п.п.й, 142) 50 1,5; К 0 0,8,Г 0,3, через 2 сут. Разрежение упало на 4 мм вод.ст. Переводят печь наобжиг смеси пыли и сырого магнезита в соотношении 1,7, разрежение вгазоходе печи ( за 3 сут.) понизилось еще на 6 мм водт.ст. ( суммарноепадение разрежения 10 мм вод.ст.),что свидетельствует об увеличенииобразования пылевых отложений, Постепенное увеличение в смеси количества сырого магнезита до соотношения0,09 в течение 5 сут не привело к износу пылевых отложений, Печь останавливают на чистку котлов-утилизаторов.П р и м е р 5. После чистки кот"лов-утилизаторов обжигают каустическую пыльсодержащую, В: 50 Э 1,2-15К 2 О 0,6"1,0, Г 0,4, через 5 сут раз"режение в газоходе печи упало на8 мм вод.ст. Переводят печь на обжигсмеси.в соотношении 0,05. При работепечи на материалах в заданном соотношении ( в течение 10 дней ) повышенияразряжения в газоходе печи на наблю"далось и в связи с иэкой производительностью печи (92 т/ч ) и неудовлетворительным сжиганием топлива печь останавливают на чистку КУ,1038321 Среднечасоваяпроизводительность печи,т/ч Пример КоЛичество зернистых порошков Фракции3-0,5 мм для изделий, Ф от вала Время простоев печи (эамесяц ) на чистку КУ, ч. 14,8 нет 14,6 60-65 30-45 нет 13,8 16 11,6 9-12 38 10,8 7-12 84 6,( прототип ) 11,5 7-10 Составитель Л. БулгаковаРедактор И. Ковальчук Техред И,Надь Корректор Ю. МакаренкоЗаказ 613 У 24 Тираж 622ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий11303 Москва М-Я Раушская наб. д. 4/филиал ПЙП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Й П р и м е р .6 прототип , Обжигают смесь пыли с зернистым сырым магнеэитои в соотношении 1,9, Каусти,ческая пыль содержит, : 5102 0,6-1,2, ГеО З 1,4-2,2; А 10 Э 0,1-0,4; СаО 1,6-% 50 З 0,4-0,8; КО 0,3-1,0, Р 0,1-0,5 при содернании Фракции 0,063 мм 70-951 Сырой магнезит Фракции 40-0 ми имеет сравнительно постоянный химический со.10 став во время проведения всей работы. Разрежение в газоходе в течение 2 сут Как видно из таблицы, средняя про мзводительность по предлагаеиому способу в. сравнении с прототипом увеличивается, количество зернистых порош ков Фракции 3-0,5 им, пригодных для производства изделий, возрастает в 40 3-5 раз, печь не требуется останавливать на чистку котлов после каждого цикла обжига пыль-смесь, так как в результате обжига смеси восстанавливается номинальное разрежение. 45 Кроме того, предлагаемый способ позволяет обжигать мелкодисперсную пыль с высоким содержанием сульФатов, Фторидов, которая не утилизируется в прототипе, так как не требуется .очень частая остановка на чистку котлов. упало на 1 мм вод.ст., в слвдующие 2 сут на 1,5 ми вод.ст, и на 12 сутки , работы в связи с низкии разрежением в газоходе печи на 9 мм вод.ст. ниже номинального ) неудовлетворительным сжиганием топлива и увеличением содер" жания углерода в дисперсной каусти" ческой пыли печь останавливают на чистку КУ.Основные технико"экономические по" казатели работы печи по вышеприведенным примерам представлены в таблице,Предлагаемый способ позволяет более полно утилизировать каустическую пыль, уменьшить эарастание пнлевыии отложениями поверхностей нагрева котлов-утилизаторов, увеличить продолжительность кампании печи и количествозернистых порошков Фракции 3-0,5 ми для изделий и повысить производитель-, ность печей, что обеспечивает высокую технико-экономическую эФФективность производства.Экономический эФФект за счет уве" личения производительности, утилизации пыли и продолжительности непре" рывной работы печей составит около 700 тыс.руб.