ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО–МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕЛА И ИЗВЕСТНЯКА, С ЦЕЛЬЮ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕЛА, КАК СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗВЕСТИ

Вращающаяся печь представляет собой барабан, установленный под углом 2 градуса к горизонту, вращающийся со скоростью 1 – 2 оборота в минуту. Верхний конец печи, называемый холодным, служит для загрузки в печь сырья. Нижний конец – горячий, предназначен для подачи топлива. Печь работает по принципу противотока, т. е. обжигаемый материал движется на встречу продуктам сгорания.

В условиях Оскольского Электрометаллургического комбината, известняк, перед загрузкой в печь подогревается в специальном запечном подогревателе в течение 1,2 часа при температуре 900 градусов.

Известь – важный компонент при производстве стали. Ее добавление в сталь необходимо для шлакообразования и повышения основности.

Оскольский Электрометаллургический комбинат для производства извести закупает у сторонних предприятий сырье, а именно, известняк. В то время, как одно из дочерних предприятий, в число которых входит и АО «ОЭМК», «Металлоинвест» (АО «ЛГОК») ведет добычу мела. Следовательно, при переходе на производство извести из мелового сырья, затраты на исходный материал будут минимальны, что будет иметь положительный экономический эффект.

Необходимо установить, при какой температуре, в течении какого промежутка времени мел должен находится в подогревателе, перед вращающейся печью, для достижения свойств известняка.

Для этого был проведен ряд экспериментов.

Три фракции мела, имеющих форму куба и размеры 20х20х20мм, 30х30х30мм и 40х40х40мм, были вырезаны из разных частей большого куска мела (для усреднения влажности) и помещены в печь, на различный промежуток времени (от 50 минут до 2 часов) при различной температуре (700, 800, 850, 900, 1000,1050 градусов).

По окончанию эксперимента, был проведен анализ полученных данных, и было установлено:

А) Образцы мела (рис.1 –б), нагретые в печи (рис.1-а)) (куб со стороной 20м и 30мм до температуры 900, 1000 и 1050 градусов не пригодны к использованию, так как разрушаются в процессе нагрева.

а) печь СНОЛ                                                б) термообработка мела

Рисунок 1. Печь лабораторная

Б) Наибольшей прочностью, сравнимой с прочностью известняка после термообработки, обладала фракция мела, размером 40х40х40мм нагретая до температуры 850 градусов на поверхности и около 800 градусов внутри образца. Испытание прочности проведено на гидравлическом прессе (рис.2).

Таблица 1.

Прочность мела после термической обработки

Рисунок 2. Гидравлический пресс

Затем были отобраны 3 фракции известняка, размерами 20х20х20мм, 30х30х30мм и 40х40х40мм одинаковой массы. По такому же принципу был отобран мел. Обе пробы были помещены в печь и выдержанны при температуре 850 градусов в течение 50 минут, а затем отправлены на дробление в течение 20 минут.

Таблица 2.

Потери материала после дробления

По данным таблицы, можно сказать, что дробление (сито диаметром 5мм), так и истирание (сито диаметром 0,5мм) мела меньше, чем известняка.

На основании результатов, полученных после дробления, можно заключить, что мел, подогретый в течении 50 минут при температуре 850 градусов, не уступает по своим механическим характеристикам известняку.

Результаты не окончательны, в дальнейшем требуется повторение эксперимента для усреднения полученных данных.

Список литературы:

1. Воскобойников В.Г. и др. Общая металлургия – 6–изд., перераб. и доп. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2005 – 768 с.
2. Производство извести [Текст]: учебник для подготовки рабочих на производстве / А. В. Монастырев. – 2–е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. школа, 1975. – 223 с.
3. Производство извести. Технологическая инструкция. ТИ 00187895. – 46 – ОИ – 81 – 2000. ЦОИ ОЭМК.
4. Сивков А.С., Шумаков В.В., Мамонов Р.И. ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕЛА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗВЕСТИ, ПРИМЕНЯЕМОЙ В МЕТАЛЛУРГИИ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. XLVI междунар. студ. науч.–практ. конф. № 9(45). URL: https://sibac.info/archive/technic/9(45).pdf (дата обращения: 3.1.2018)