Исследование водно-физических характеристик щелочесодержащих стекольных шихт Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА ИМ.С.М.КИРОВА

Том 257 1973

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДНО-ФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЩЕЛОЧЕСОДЕРЖАЩИХ СТЕКОЛЬНЫХ ШИХТ

В.М.Витюгин, В.А.Трофимов, Л.Г.Лотова, В.В.Иванов (Представлена научным семинаром кафедры ОХТ)

Для выяснения способности стекольной шихты, содержащей около 21% растворимых щелочных солей (состав шихты приведен в табл. I), к мокрой агрегации взяли за основу методику оценки по показателю коксуемости с использованием расчетной формулы рабочей влаги агрегирования [I] .

Таблица I

Состав стекольной шихты

Наименование компонентов содержание в % Содержание фракции

0,5-0,25 мм 0,25-0,1 мм

Песок 54,60 74,60 21,50

Полевой шпат 6,52 32,10 50,95

Доломит 16,52 20,30 37,94

Кальцинированная 16,07

сода 23,0 65,80

Сульфат натрия 5,36 19,48 61,00

Мазут 0,93 — —

Определение максимальной молекулярной ( и максимальной

капиллярной ( IV щ^) влагоемкостей первоначально проводили при комнатной температуре 20-22°С. Определение максимальной капиллярной влаги осуществляли путем капиллярного всасывания (путем пропитки) жидкой фазы колонками дисперсного материала [2] (высота колонки 60 мм, диаметр - 15 мм). Максимальную моле-

46

кулярную влагоемкость определяли методом влагоемких сред [з] . Предварительные опыты по насыщению шихты водой показали, что растворение щелочных компонентов приводит к образованию больших вымоин, сплошность нарушается. Это по методике определения ^щв считается недопустимым. Насыщение проводили 30 %-тт раствором кальцинированной соды ( концентрацию раствора подбирали опытным путем). Результаты определений )¥ щщ и \А/ и расчетные показатели комкуе-мости и рабочей влажности комкуемой шихты представлены в табл. 2

Таблица 2

Значения V/

ММВ и V/ МКВ компонентов и шихты (температура определения - 24°С)

м п.п Материал Среднее значе- ние^МКВ' * Среднее зна-чени! И'ммв

I. Песок 23,500 0,124

2. Доломит 16,730 4,495

3. Полевой шпат 26,690 0,955

4. Кальцинированная сода 43,500 20,400

5. Сульфат натрия 48,700 19,400

6. Стекольная шихта 42,800 20,200

Исследуемую шихту можно отнести к весьма хорошо комкувдимся материалам» Полученное значение рабочей влаги удовлетворительно согласуется с результатами практического гранулирования шихт технического и бытового стекол. Для гранулирования шихт состава, аналогичного с исследуемым, практически требуется от 20 до 27 % влаги [4,5] ,

Значения характеристических влагоемкосте.Я шихты, определенных при повышенных тещшратурах и рассчитанные по ним коэффициент комнуемости и рабочая влага агрегирования, приведены в табл. 3

Таблица 3

Значения характеристических влагоемкостей

Сред-^Х Температура окружаю- 1 30 ние \ щей среды. С. ! 40 50 60

значения ч. температура показателей шихты, °С 33 45 55 65

I 2 3 4 5

I 2 3 4 5

^мкв 35 24,7 22,6 22,1

\VMMB 14 6,0 5,1 4,9

г _ М/щв \Умкв - V/ ммв 0,668 0,321 0,268 0,285

р \Уопт. = ^Умкв "^ммв 21 18,7 17,5 17,2

Анализируя данные табл. 2,3, можно сказать, что повышение температуры шихты от 24 до 6О650С переводит ее из группы весьма хорошо комкущихся материалов в группу слабо комкующихся с некоторым уменьшением рабочей влаги комкования с 22,6$ до 17,2 %. В то же время прямые опыты гранулирования шихты при повышенных температурах не подтверждают такое заключение. Очевидно, причина противоречия заключается в неприменимости методики определения характеристических влагоемкостей при повышенных температурах и особенно показателя ММВ душ щелочесодержащих кристаллизую-) щихся шихт.

При использовании графо-аналитического метода [б,7] полученные значения и ^одкв и определенная по ним рабочая влага окомкования удовлетворительно согласуются с прямыми опытами по гранулированию исследуемой шихты при температурах выше температуры кристаллизации соды и сульфата натрия (табл. 4).

Таблица 4

Значения характеристических влагоемкостей, определенных графо-аналитическим методом

Сред^^^^. Температура в показателей 26 33 45 55 63

^МКВ Ункв \VonT. = ^мкв - *МЖВ 30,6 12 18,6 27,8 10,2 17,6 24,5 8,6 15,9 21,8 8,0 13,8 21,2 7,7 13,5

Литература

1. В.М.Витюгин, А.С.Богма. Оценка комкуемости мелкозер^-нистых материалов. Изв. вузов, "Черная металлургия", М., "Металлургия", № 4, 1969.

2. А.М.Васильев. Основы современной методики и техники лабораторных определений физических свойств грунтов. M.f 1953,

3. А.Ф.Лебедев. Почвенные и грунтовые воды. Изд. АН СССР, 1936.

4Ф H« J.Illig. Probleme der Herstellung, Trocknung und Schmelze von Glasgemengegranulaten. "Silikattechnik",

1971, 22, № 7, 11-12 (ГДР).

5. S.Kirchhof. Granulieren des Glasgemenges.

"Silikattechnik", ^ J69f 1962, 325-329, (ГДР).

6. В.М.Витюгин, И.Н.Ланцман, С.И.Белгородская. Исследование реологических свойств бентонитов Туганского месторождения. Материалы Ш обл. конференции общества "Знание" им. Д.И.Менделеева, посвященной 75-летию химико-техцологического факультета ТЛИ. Изд. ИТ, 1971.

7. В.М.Витюгин, Э.Н.Чулкова, А.В.Витюгин, В.И.Смирнов. Определение оптимальной влажности комкуемой шихты. НТО СССР. Тезлси докладов для научно-технического совещания Т Окомкова-ние железорудных материалов11. 20-21 апреля 1972, Липецк, 1972.