Задание 2. Определение влажности шлама

Навеску шлама 10 г отвешивают на технических весах с точностью до 0,01 г в предварительно взвешенной фарфоровой чашке или против­не. После этого чашку или противень с навеской шлама сушат при температуре 120°С на закрытой электроплитке. Полноту сушки опре­деляют, приближая к противню холодное стекло. Если оно не запоте­вает, то высушивание закончено. Противень снимают с электроплитки, охлаждают и взвешивают на технических весах с той же точностью. .

Влажность шлама

где W_ШЛ - влажность шлама, %;

m₁- масса шлама, г;

m- масса высу­шенного шлама, г.

Задание 3. Определение титра портландцементной сырьевой смеси.

Высушенный материал растирают в фарфоровой ступке и отвешивают 1 г на аналитических весах. Навеску помещают в коническую колбу объемом 250 мл, смачивают 10 мл дистиллированной воды, добавляют 20 мл 1н. НС1, 30 мл дистиллированной воды и нагревают до кипения, вставив в горло колбы небольшую воронку. Содержимое колбы кипятят 5 мин, не допуская бурного кипения, затем промывают воронку и вну­тренние стенки колбы 60 мл горячий дистиллированной водой, добав­ляют 3-4 капли фенолфталеина и оттитровывают избыток кислоты 0,25н. раствором NаОН до появления розового окрашивания. Титр сырьевой смеси

В коническое кольцо наливают ложкой шлам. Набирая шлам, его каждый раз тщательно перемешивают этой же ложечкой. Кольцо запол­няют шламом доверху, устраняют с помощью небольшого фарфорового шпателя-лопатки или ножа неровности на поверхности шлама. Затем кольцо берут двумя пальцами правой руки и быстро, но без рывка, поднимают по возможности вертикально.

Текучесть шлама определяют по диаметру расплыва конуса с точно­стью до 1 мм. Для этого производят четыре отсчета показаний шкалы в противоположных концах двух взаимно перпендикулярных диаметров, ведя отсчет по часовой стрелке, начиная сверху. Средняя арифметическая величина этих четырех показаний и будет характеризовать текучесть шлама. Отсчеты следует производить, глядя на прибор све­рху по его оси. При резком отклонении контура расплыва от окружно­сти кольцо вновь заполняют шламом и ещё раз определяют его теку­честь.

Коническое кольцо, ложку, шпатель после определения текучести каждой пробы шлама следует тщательно вымыть водой и вытереть насу­хо или высушить. Стекло снимают с прибора, моют под водопроводным краном, затем вытирают насухо. При нормальной текучести расплыв конуса шлама составляет 54±2 мм.

Повышение тем­пературы шлама уменьшает вязкость, а это позволяет снизить его влажность при сохранении подвижности.

При недостаточном количестве воды сырьевой шлам малоподвижен, увеличивается расход воздуха и энергии на усреднение, ухудшается режим работы шламовых насосов, возможно забивание трубопроводов, транспортных и дозирующих устройств, подающих шлам в шламбассейны и из бассейнов на обжиг во вращающиеся печи. Введение в шлам избыточного количества воды придает подвижность шламу, но повышает расход топлива, так как эту воду потом приходится испарять, и уменьшает производительность вращающейся печи. Так, повышение влаж­ности шлама на 1% снижает производительность печи на 1,5% и увеличивает расход топлива на 1%. Кроме того, увеличивается и объём шлама, а, следовательно, и размеры шламовых бассейнов, мощность насосов и расход воздуха на перемешивание.

Для снижения влажности при сохранении текучести в шлам вводят ограниченное количество поверхностно-активных веществ (ПАВ) 0,3-0,5% в пересчете на сухое вещество. Применяют лигносульфонат тех­нический (ЛСТ), торфяную вытяжку, соду, триполифосфат натрия, аднпинат натрия. Выгодно применять разжижители, если влажность шлама более 38%. На отдельных заводах использование разжижителей позволяет повысить производительность печей на 5-8% и снизить расход топлива на 3-4%.

Для эффективной эксплуатации вращающихся печей необходимо пода­вать на обжиг сырьевую смесь оптимального химического состава. От стабильности состава сырьевой смеси зависят во многом произво­дительность печи, удельный расход тепла на обжиг, срок службы футеровки.

В процессе приготовления сырьевой смеси возникают неизбежные колебания ее химического состава из-за неоднородности компонентов, а также погрешностей в их дозировании, поэтому перед обжигом необходимо откорректировать (исправить) химический состав смеси.

Корректирование производят по: величине титра, заданному коэф­фициенту насыщения или одновременно по двум показателям - коэффи­циенту насыщения и одному из модулей. Корректирование по одному титру очень просто, но удовлетворительные результаты получают только при использовании химически однородных сырьевых материалов. В других случаях корректируют, пользуясь КН и модулями.

Титр шлама - это условная величина, характеризующая процентное содержание карбонатов в пересчете на СаС0₃. Нормальный титр шлама на разных заводах изменяется в пределах 75-79%. Результаты определения титра оказываются сильно искаженными в следующих случаях:

1 . В сырье содержится много МgС0₃, который будет вести себя в реакции как СаС0₃ и давать завышенные значения титра.

2. В качестве сырьевых компонентов используются побочные продукты смежных производств (белитовый шлам, шлаки, золы и т.п.), которые с трудом и не полностью разлагаются в соляной кислоте.

Точный контроль химического состава таких сырьевых смесей сле­дует осуществлять экспресс-методами анализа на четыре-пять основных компонентов.

При определении титра сырьевой смеси навеску образца обрабаты­вают соляной кислотой, при этом помимо карбонатов, частично раст­воряются оксида железа и алюминия из огарков и глины. При добавле­нии щелочи к солям данных металлов она связывает израсходованную кислоту, а в раствор выделяются гидраты полуторных оксидов. Схема­тично это можно представить следующими уравнениями:

СаСО3 + 2НС1 = СаС12 + H2O + С02
Fе2О3 + 6НС1 = 2FеС13 + ЗН2О
2FеС1, + 6NаОН = 2Fе(ОН)3 + 6NаС1
СаСО3 + Fе2О3 + 8НС1 + 6NаОН = 2Fе(ОН)3 + СаС12 + 6NаС1+ 4Н2О + СО2

В итоге расход кислоты можно считать связанным лишь о наличием карбонатов. Избыток кислоты оттитровывается щелочью известной концентрации по фенолфталеину.

6