Контроль качества сырьевой смеси
Постоянство физических свойств и химического состава шлама и сырьевой муки является определяющим фактором при получении клинкера высокого качества. Это достигается в первую очередь систематическим контролем качества сырьевой смеси перед обжигом.
Исходя из особенностей свойств шлама и сырьевой муки, способы контроля качества их несколько различаются.
Контроль качества шлама. При контроле качества шлама проверяют его текучесть, влажность, титр и тонкость помола. Эти показатели устанавливают ежечасно, отбирая пробы шлама непосредственно при выходе его из сырьевых мельниц и из контрольного бачка печи обжига.
Результаты анализа пробы, отобранной при выходе из мельниц, свидетельствуют о качестве технологического процесса приготовления сырьевой смеси и позволяют соответствующим образом изменять параметры работы оборудования и дозировку материалов, обеспечивая получение шлама заданного качества. Эти данные необходимы также для корректирования шлама.
Результаты испытаний пробы шлама, отобранной из контрольного бачка печи, характеризуют качество всего технологического процесса приготовления сырьевой смеси, включая корректирование и гомогенизацию. Эти результаты позволяют также установить оптимальный режим работы печи обжига.
Из часовых проб шлама приготовляют среднесменную пробу, подвергая ее, кроме указанных выше определений, химическому анализу.
Определение влажности. От средней пробы шлама отвешивают 10 г с точностью до 0,01 г на предварительно взвешенной пластинке из нержавеющей стали. Навеску на пластинке помещают в песочную баню и сушат при температуре 120° С до тех пор, пока холодное стекло, приближаемое к пробе, не запотеет. Это показывает, что высушивание закончилось.
Для определения влажности шлама применяют также автоматический прибор УОВ-5, в котором материал сушат инфракрасными лучам,и. Потерю в весе в процентах прибор регистрирует автоматически; продолжительность опыта — 10 мин.
Для определения текучести шлама пользуются текучестемером ТН-2. Он состоит из шкалы текучести и конического кольца диаметром внизу 40 мм, вверху 30 мм и высотой 20 мм. Шкала текучести представляет собой ряд концентрических окружностей диаметром от 40 до 150 мм, проведенных через каждые 2 см. Шкала накрыта зеркальным стеклом.
При определении текучести шлама проверяют горизонтальность стекла, для чего пользуются показаниями уровня прибора. В центре шкалы устанавливают кольцо, заполняют его шламом, заглаживают поверхность шлама и быстро, но без рывка вертикально поднимают кольцо. Шлам при этом растекается, образуя лепешку. Расплыв шлама отмечают в четырех взаимно перпендикулярных сторонах. Средняя арифметическая величина четырех определений принимается за показатель текучести шлама; обычно она равна 45±2 мм.
Для непрерывного контроля текучести шлама применяют ротационный вискозиметр РВ-2. Действие его основано «а зависимости усилий вращения стержня, помещенного в шлам, от вязкости (текучести) последнего. При уменьшении текучести усилия вращения (кручения) возрастают.
Вискозиметр состоит из бачка, в который снизу непрерывно поступает шлам, а сверху вытекает. В бачке установлен чувствительный элемент с электродвигателем незначительной мощности. Изменение вязкости шлама отражается на нагрузке электродвигателя, которая непрерывно фиксируется. По изменению нагрузки электродвигателя и устанавливают вязкость шлама.
Определение тонкости помола. Тонкость помола шлама характеризуется остатком в процентах на ситах № 0.2 и № 008 (размер ячейки в свету соответственно 0,2 и 0,08 мм). Для этого от пробы шлама, отобранной из сырьевых мельниц, отвешивают 25 г с точностью до 0,01 г в тарированную жестяную чашечку.
Навеску осторожно смывают струей воды из водопровода на сито № 008 и промывают осадок до тех пор, пока не будет стекать совершенно чистая вода. Затем сито с остатком на нем ставят в сушильный шкаф и высушивают при температуре 120° С.
Высушенный остаток просеивают на лист белой бумаги. Просеивание считают законченным, когда в течение одной минуты через сито проходит не более 0,05 г.
Тонкость помола шлама для данного цементного завода устанавливают в зависимости от качественной характеристики сырьевых материалов. В среднем она находится в пределах 5—8% остатка на сите № 008.
Определение титра шлама. Титр шлама определяют методом титрования. Для этого берут примерно 3 г шлама, помещают в фарфоровую чашечку и высушивают в песочной бане при температуре 120° С.
Полученный сухой остаток измельчают в фарфоровой ступке; отбирают от него навеску в 1 г, помещают в коническую колбу емкостью 250 мл, смачивают 10 мл воды, прибавляют 20 мл 1%-ного раствора соляной кислоты (титрованный раствор) и 30 мл воды. Затем пробу нагревают в колбе до кипения и кипятят в течение 5 мин; промывают воронку и внутренние стенки колбы 60 мл горячей воды, прибавляют 3—4 капли фенолфталеина и оттитровывают избыток кислоты 0,25 н. раствором щелочи до появления розового окрашивания.
Контроль качества сырьевой муки. При контроле качества сырьевой муки устанавливают ее влажность, тонкость помола и титр, применяя те же методы, что при контроле качества шлама. При подготовке сырьевой смеси по способу «черной муки», кроме того, определяется содержание в ней угля.