Содержание аппаратного железа в готовом продукте при изнашивании рабочих органов Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

-------------------------------------------- © О.Н. Шагарова; Н.И. Рабин,

2004

УДК 622.271.622.232.001.62

О.Н. Шагарова; Н.И. Рабин

СОДЕРЖАНИЕ АППАРАТНОГО ЖЕЛЕЗА В ГОТОВОМ ПРОДУКТЕ ПРИ ИЗНАШИВАНИИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ

Семинар № 20

~ШУ* ачество кварцевых песков, исполь-

XV зуемых при литье по выплавляемым моделям и сырья для получения хрусталя, во многом определяется количеством аппаратного железа и его окислов в процессе производства.

Измельчение кварцевых песков производится с целью решения двух задач:

• раскрытие сростков кварца с темноокра-шенными минеральными примесями;

• получение заданного гранулометрического состава готового продукта.

Измельчение для раскрытия сростков является подготовительной операцией перед обогащением кварцевых песков с целью получения готовой продукции особо высокого качества (например, сырья для производства хрусталя). Кварцевый песок измельчается обычно до 50 % содержания класса -0,074 [1].

При производстве кварца молотого пылевидного, используемого в качестве наполнителя суспензий в процессе литья по выплавляемым моделям, кварцевый песок измельчается до 80-90 % содержания класса - 0.050 мм [2].

Измельчение является основным источником наиболее вредной примеси - аппаратного

железа и железосодержащих окислов - в готовом продукте, что предъявляет повышенные требования к износостойкости измельчитель-ного оборудования [3,4].

Основным оборудованием для измельчения кварцевого песка являются барабанные мельницы. В качестве измельчающей среды в основном используются металлические шары. Использование струйных мельниц позволяет получать более качественный, с точки зрения содержания железосодержащих примесей продукт. При этом изнашиваемыми узлами ШБМ являются футеровка внутренней поверхности и мелющие шары, у струйных мельниц - отбойная плита [1,3].

В табл. 1 приведены некоторые качественные характеристики кварца молотого пылевидного, выпускаемого различными ГОКами [6].

Как видно из приведенных данных количество железа и его окислов в пределах одной марки Б колеблется от 98,2 до 98,8 в зависимости от производителя.

Размол производился в воздухоструйных размольных аппаратных. Воздухоструйный размольный агрегат предназначен для круп-

Таблица1

Качественные характеристики кварца молотого пылевидного, выпускаемого различными ГОКами

ГОК-производитель «КВАРЦИТ» Белошейковский Великодворский

1 2 3

Измельчительное оборудование Струйная мельница ШБМ ШБМ

Марка по ГОСТ 9077-82 А Б Б

Массовая доля окиси кремния, %, не менее 98,7-99,2 98,4-98,8 98,0-98,2

Массовая доля металлического железа, %, не более 0,05-0,12 0,14-0,40 0,18-0,24

Массовая доля окиси железа, %, не более 0,10-0,15 0,14-0,15 0,14-0,15

Просев через сито с сеткой N005, %, не менее 82-92 82-88 82-84

Таблица 2

Качественные характеристики исходного и готового продукта при измельчении кварцевого песка в воздухоструйных размольных агрегатах

Наименование продукта Исходный продукт Готовый продукт

Просев через сито с сеткой №005, % 0,1 88,7

Массовая доля окиси кремния, % 98,57 98,53

Массовая доля металлического железа, % 0,012 0,013

Массовая доля окиси железа, % 0,088 0,104

Марка Б-100, ГОСТ 22551-77 Б, Г0СТ9077-82

ного, среднего и тонкого сухого помола минералов различной твердости и включает в себя чашевую мельницу, воздухоструйньий сепаратор, воздуходувное и пылегазоочистное оборудование. Собственно измельчение производится истиранием в чашевой мельнице между приводной размольной чашкой и валками. Остальное оборудование агрегата предназначено для сепарации измельченного материала и очистки несущего воздуха от готового продукта.

При сверхтонком помоле высокопрочного абразивного материала - кварцевого песка -наибольшему износу подвергается рабочая поверхность размольной чашки и валков чашевой мельницы. Кроме того, значительно изнашивается внутренняя поверхность другого оборудования и соединяющих его газоходов.

С целью уменьшения износа рабочей поверхности размольной чашки и валков производится ее наплавка при помощи ручной элек-тродуговой сварки. Межремонтный период определенный практическим путем по условию обеспечения максимальной эффективности измельчения составляет 46 рабочих часов.

Процесс износа рабочих органов воздухоструйного размольного агрегата протекает неравномерно во времени (как и любой другой процесс изнашивания, который состоит из приработки, нормального износа и катастрофического износа), однако вследствие относительной непродолжительности межремонтного периода целесообразно рассматривать его влияние на содержание аппаратного железа и железосодержащих примесей в кварцевом песке за весь период.

В табл. 2 приведены качественные среднестатистические [5] характеристики исходного и готового продукта, полученные при измельчении кварцевого песка при производстве кварца молотого пылевидного. Как видно из приведенных данных, основное изменение содержания железосодержащих примесей, связанное с измельчением кварцевого песка

в воздухоструйном размольном агрегате, приходится на окислы железа, а не на металлическое железо, увеличение содержания которого весьма незначительно.

Исходя из предположения. что при измельчении наплавленный при ремонте металл полностью переходит в готовый продукт, и соотнеся количество расходуемых на наплавку электродов (с учетом технологии ручной элек-тродуговой сварки) с объемом готовой продукции, выпущенной за межремонтный период, можно оценить влияние износа рабочих поверхностей размольной чашки и валков на изменение содержания железосодержащих примесей при измельчении кварцевого песка в воздухоструйном размольном агрегате. При этом необходимо отметить, что согласно [2] примеси. связанные с истиранием наплавленного электродуговой сваркой металла, относится к группе окислов железа.

Рассчитанная таким образом массовая доля окиси железа, связанная с износом рабочих поверхностей, составляет 0,01 % или 62 % общего изменения содержания массовой доли окиси железа в кварцевом песке, связанном с его измельчением в воздухоструйном размольном агрегате.

Остальная доля изменения содержания железосодержащих примесей в кварцевом песке связана с износом внутренней поверхности прочего оборудования и газоходов.

Как видно из сравнения данных табл. 1 и 2 воздухоструйный размольный агрегат пригоден в качестве измельчительного оборудования для сверхтонкого помола абразивного материала - кварцевого песка при производстве кварца молотого пылевидного, при этом уровень загрязнения готового продукта железосодержащими примесями значительно ниже, чем при использовании ШБМ и струйных мельниц.

Однако, для более эффективного (с точки зрения содержания железосодержащих примесей в готовом продукте) использования воздухоструйного размольного агрегата в качестве

оборудования для сверхтонкого помола кварцевого песка необходимо значительно увеличить износостойкость рабочих поверхностей чашевой мельницы, а также внутренних поверхностей прочего оборудования и соединяющих его газоходов.

1. Ревнивцев В.И. Обогащение кварца и полевых шпатов. М.: Недра, 1970г.

2. ГОСТ 9077-82.

3. Белоконь В.В. Акунов В.И. Обезжелезивание кварцевого песка при его измельчении на противоточной струйной мельнице. Стекло и керамика.1965 г., № 1

4. Песков ВВ., Ревнивцев В.И. Влияние аппаратного железа на процесс обогащения полевошпатовых пород и

Это может быть достигнуто применением новых износостойких наплавочных материалов и использованием футеровок не содержащих в составе железа и его соединений.

----------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

меры борьбы с ним. Тр. ин-та Уралмеханобр, вып. 12, Свердловск, изд. ин-та Уралмеханобр, 1965 г.

5. Кори Г. Корн Т. Справочник по математике. М. Наука. 1984 г.

6. Формовочные материалы. Каталог Министерства станкостроительной и индустриальной промышленности. 1989 г.

— Коротко об авторах -----------------------------------------------------

Шагарова Ольга Николаевна - инженер, Московский государственный горный университет. Рабин Николай Иванович - гл. инженер, ОАО «Кварцит».

---------------------------------- © С.А. Ярмишко, Э.А. Ахметшин,

2004

УДК 553.8

С.А. Ярмишко, Э.А. Ахметшин

ГЕММОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ХРИЗОЛИТОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КОВДОРИКУГДА

Семинар № 20

ризолит (перидот) является драгоценной разновидностью оливина и относится к ювелирным камням 4 порядка (по классификации Киевленко). Этот камень характеризуется высокой прозрачностью, достаточно высокой твердостью (6,5-7 по шкале Мооса) и обладает приятным цветом в золотисто-зеленых тонах. Хризолит легко поддается огранке, что наряду с хорошими геммологическими характери-

стиками и приемлемыми ценами на ограненные камни позволяет ему пользоваться неизменным спросом на рынке драгоценных камней. Так в розничной торговле образец насыщенного золотисто-зеленого цвета массой до двух карат можно приобрести за 3-40 долл./кар. в зависимости от месторождения.

В настоящее время на ювелирном рынке преобладают хризолиты базальтовых место-