[6] и [17]

Разгрузка материалов и отбор контрольных проб. Как уже

отмечалось, компоненты электродных покрытий доставляются на завод в кусках различной крупности или в виде порошков.

В состав электродных покрытий входят компоненты в виде порошков определенного гранулометрического состава в результате соответствующей обработки материалов (табл. 23).

Укладка материалов и взятие контрольных проб. Поступающие на завод компоненты разгружаются в приемные бункеры, а также на ровную площадку склада, покрытую чугунными плитами или толстыми сваренными между собой стальными листами.

Выделяющаяся в большом количестве пыль при разгрузке ком­понентов осаждается путем разбрызгивания воды.

Тут же отбирается средняя проба для производства контроль­ного химического состава компонентов и эталонного контроля.

Затаренные компоненты разгружаются и складываются в шта­бели. От них также отбирается средняя проба для производства контрольных операций.

Только после получения удовлетворительных результатов кон­трольных проверок средних проб компоненты могут быть пущены в производство.

Промывка загрязненных компонентов. Кусковые и крупнозер­нистые компоненты в случае их поверхностного загрязнения по­даются на механическую промывку в агрегатах типа обычных гра­виемоек либо, при относительно небольшом расходовании компо­нентов, — на промывку водяной струей на ситах.

После промывки компоненты загружаются в расходные бун­керы, оборудованные стоками воды.

Сортировка кусковых компонентов по внешнему виду. Ряд рудоминеральных компонентов, поступающих на производство в виде кусков, содержит в исходном состоянии посторонние вклю­чения: глинозем — в плавиковом шпате, включения кварца —

в полевом шпате и т. п.

При большой засоренности кусковых компонентов посторонними включениями они рассортировываются и до удаления посторонних включений в производство не допускаются.

Схема технологии обработки материалов, входящих
в электродные покрытия

Таблица 23 Наименование материалов 1 Укладка Промывка Сортировка по внеш< нему виду 1 | Сушка Обжиг Закалка Крупное дробление Среднее дробление 1 Тонкое дробление <У S X «9 ffi о а S а X о о та Просев или сепарация Мрамор.................... X (X) X X X X X Мел кусковой. . X — (X) X — (X) — X — X Плавиковый шпат X (X) X (X) _ — X X X — X Полевой шпат. . X (X) X (X) — — X X X — X Кварц кусковой X (X) — (X) — — X X X — X Гранит..................... X (X) — (X) — — X X X — X Каолин кусковой X — X — — — — X — X Каолин в порошке X — — X — — — — — __ X Доломит................... Титановый кон- X (X) (X) (X) — X X X — X центрах....................... X — — X (X) — — — X — X Марганцевая руда Титаномагнетите- X — — X — (X) X — X вая руда..................... Гематит в порошке X — — (X) — — X X X — X (синька)....................... X _ — X — - _ — — — X Гематит кусковой X (X) — (X) — — X X X — X Ферромарганец. . X (X) (X) — — X X X (X) X Ферросилиций. . X — — —* — — X X X X X Ферротитан. . . X — — — — X X X X — X Феррохром.... X — — — — X X X X — X Ферромолибден. . X — — — — X X X X — X Феррованадий. . X — — — _ X X X X — X Ферровольфрам Крахмал, декстрин. X X X X X — X пшеничная мука. . X — — — — — — — — — X Целлюлоза „ЭЦ“ Условные обозн X аченр ія: х (X) — он — оп — оц еращ еращ еращ 1Я об ІЯ не ІЯ не язате обяза прои льная тельн звод? ; ая; тся. (X). X

Высушивание компонентов. В компонентах минерального про­исхождения, в различных химикатах и органических соединениях содержится гигроскопическая вода либо химически связанная вода.

Для каждого вида материалов — компонентов — установлены пределы влажности, выше которых затрудняется тонкое измельче­ние в шаровых мельницах сухого помола и просев его на тонких ситах.

Компоненты, содержащие гигроскопическую влагу выше уста­новленного предела, в процессе дробления прилипают к стенкам шаровых мельниц и к шарам.

Просев влажных компонентов после тонкого их измельчения через сита почти невозможен из-за замазывания отверстий сетки и взаимного прилипания мелких зерен друг к другу.

Опытным путем установлена следующая допустимая влажность в % компонентов перед тонким дроблением:

для кварцевого песка, маршалита, титанового концен­трата, каолина, мела и подобных им компонентов... До 0,4 для гематита, титаномагнетитовой руды, перовскита, ферросплавов после мокрого пассивирования и других по­добных им компонентов До 0,5

для марганцевой руды, глуховецкого каолина.... До 0,75

В связи с этим перед тонким измельчением проводится сушка компонентов (кроме компонентов органического происхождения) при температурах 300—400°.

В результате из-за испарения излишней влаги обнаруживается убыль веса компонентов от 5 до 11 %.

После сушки каолина и маршалита потери веса партии компо­нентов достигают в отдельных случаях до 25%.

Для приближенного вычисления потерь при высушивании ком­понентов используются средние величины влажности компонентов в исходном состоянии в %:

для гематита................................................................................................ 10

„ титанового концентрата.................................................................... 10

„ титаномагнетитовой руды ................................................................ 8

, ильменита ............................................................................................ 8

„ марганцевой руды............................................................................... 10

„ мела кускового................................................................................... 15

. каолина кускового............................................................................ 15

„ маршалита........................................................................................... 15

Достаточность высушивания порошковых материалов устанавли­вается пробой на растирание в фарфоровой ступке пестиком, при этом материал не должен прилипать к стенкам ступки.

Для высушивания компонентов применяются печи-сушилки, подовые, электрические —• муфельные или камерные, вращающиеся цилиндрические печи с ручной или автоматической подачей компо­нентов в печь.

Конструкция любого типа сушильных печей должна обеспечи­вать возможность быстрой их очистки при переходе на сушку дру­гого компонента.

Ввиду того что при высушивании компонентов могут быть большие пылевыделения, а также выделения вредных газов, су - 58

іііилки должны быть оборудованы хорошей вытяжкой для удаления пыли и газов. Подовые печи должны быть хорошо капсулированы, т. е. заключены в укрытия типа шкафов с вытяжкой, обеспечи­вающей очистку воздуха от пыли и газов.

Для обеспечения равномерной сушки компонентов в подовых, муфельных и камерных печах необходимо периодически переме­шивать их железным скребком.

Для сушки компонентов могут применяться вращающиеся ци­линдрические печи с косвенным подогревом, в которых горячие газы омывают наружную поверхность печей и сушка происходит за счет теплопередачи через стенки печи. Вращающиеся цилиндри­ческие печи могут применяться также и с прямым подогревом, при котором очищенные горячие газы или предварительно нагретый до определенной температуры воздух непосредственно омывают про­сушиваемые компоненты.

При сушке компонентов, содержащих в своем составе в чистом виде СаС03 или MgC03, т. е. мел, мрамор, известняк, доломит и магнезит, нельзя повышать температуру выше 500°, так как может произойти частичный обжиг компонентов с выделением газа С02. После такой сушки частично образуется негашеная известь и в связи с этим значительно снижается при горении электрода вы­деление защитного газа.

Обжиг компонентов. Некоторые рудоминеральные компоненты в процессе обогащения или обработки сохраняют в своем составе в виде механической примеси (сростков) пириты (титановый кон­центрат и др.).

Эти пириты могут быть извлечены путем магнитной сепарации или разложены путем обжига при высокой температуре в окисли­тельной среде.

Последний способ является более доступным и поэтому наи­более распространенным.

• Обжигу рекомендуется подвергать также двуокись титана. В работах ЦНИИТМАШ указывается, что при обжиге двуокиси титана в течение 1 часа значительно снижается содержание в нем серы и конституционной влаги (табл. 62).

Эспериментальным цехом Московского электродного завода установлено, что путем обжига при температуре до 1000° в течение 1 часа титанового концентрата в последнем резко снижается со­держание серы (с 0,4 до 0,1%). Установлена также возможность частичного удаления серы из тонкоизмельченного плавикового шпата путем его обжига при температуре порядка 800° в течение 1 часа.

ЦНИИТМАШ рекомендует обжигать гранит для удаления из него части конституционной влаги с целью снижения или полной ликвидации пор в наплавленном металле при сварке электродами марки ЦМ7 и ЦМ7С.

Для обжига компоненты загружаются на противни из жаро­стойких сталей слоем толщиной 40—50 мм и помещаются в печь.

Для более интенсивного и равномерного обжига обжигаемый материал периодически перемешивается скребками (2—3 раза в течение 1 часа).

Закалка ферросплавов. Многие ферросплавы, применяемые в электродных покрытиях, вследствие высокой твердости, большой прочности и вязкости плохо измельчаются в обычных шаровых мельницах тонкого помола. По этой же причине в процессе дробле­ния ферросплавов в шаровой мельнице быстро изнашивается и внутренняя поверхность барабана.

Поэтому часовой выход готового продукта — порошка ферро­сплава чрезвычайно мал. Этот порошок содержит металлические отходы стенок шаровой мельницы и шаров.

Для повышения хрупкости и увеличения выхода готовых по­рошков ферросплавов при тонком измельчении они предвари­тельно подвергаются закалке.

Закалка ферросплавов заключается в нагреве их примерно до 1000° и последующем быстром охлаждении в холодной проточной воде. Закалка проводится от 1 до 3 раз, в результате чего в ферро­сплавах возникают внутренние остаточные напряжения и по­являются меткие закалочные трещинки.

После закалки ферросплавы дробятся в шаровых мельницах значительно быстрее и производительность их по часовому выходу готовых порошков резко повышается.

Крупное и среднее дробление. Компоненты, поступающие на производство в виде кусков различной величины, перед загрузкой в шаровые мельницы для тонкого измельчения дробятся на куски величиной 6—8 мм.

При загрузке крупных кусков в шаровую мельницу они в процессе тонкого измельчения окатываются в круглые го­лыши, и тогда производительность шаровой мельницы резко сни­жается.

Предварительное дробление кусковых компонентов обычно про­изводится в два приема. В первый прием они дробятся на куски размером до 10—25 мм в поперечнике (крупное дробление) и во второй прием — до 3—8 мм (среднее дробление).

После крупного дробления кусковых минералов (плавиковый шпат, полевой шпат) выборочно удаляются куски посторонних примесей: глинозем из плавикового шпата и кварц из полевого шпата.

При тонком измельчении компонентов в шаровых мельницах периодического действия обычно ограничиваются крупным дробле­нием. При измельчении компонентов в шаровых мельницах непре­рывного действия компоненты предварительно подвергаются круп­ному и среднему дроблению.

Предварительному дроблению подвергаются мрамор, плавико­вый шпат, полевой шпат, кварц, гранит, доломит, титаномагнети­товая руда, ильменит, кусковой гематит, сырой магнетит, ферро­марганец, ферротитан, ферромолибден, феррохром, феррованадий, ферровольфрам и все другие кусковые материалы.

Крупное дробление производится под молотом и в челюстной дробилке.

При дроблении материалов под падающим молотом пределы измельчения колеблются от 1 : 3 до 1 : 4, а в щековых дробилках — от 1 :7 до 1 :10.

Крупное дробление твердых ферросплавов рекомендуется про­изводить под фрикционным или воздушным молотом. При дробле­нии крупных кусков твердых ферросплавов в щековой дробилке щеки быстро изнашиваются, поэтому их необходимо напла­влять твердыми сплавами, например электродами марки Т-640 или Т-590.

Щековые дробилки применяются для крупного дробления ми­нералов, руд и хрупких ферросплавов, как ферромарганец, ферро­силиций и силикомарганец.

Производительность щековых дробилок даже самого малого размера составляет 1,0—-1,5 т/час.

Среднее дробление кусковых компонентов производится на молотовых дробилках ударного действия и валковых дро­билках. Производительность молотковых и валковых дробилок в зависимости от твердости перерабатываемых материалов дости­гает 3—5 т/час.

Тонкое измельчение. Размер зерен компонентов, входящих в со­став электродных покрытий, определяет сварочно-технологические свойства электродов, поэтому для них в зависимости от марки электродов практически должны быть установлены определенные пределы измельчения.

Степень измельчения компонентов является условной величи­ной, определяющейся номером сетки, через которую производится просеивание тонкоизмельченных материалов или контрольное вы­борочное просеивание, если классификация их производилась на сепараторах.

Ситовой анализ просеянных или сепарированных после тонкого дробления компонентов показывает, что после тонкого дробления гранулометрический состав порошков чрезвычайно пестр и всегда наряду с более крупными фракциями имеются зерна более мелких фракций (табл. 24).

Из табл. 24 видно, что после тонкого измельчения компонентов в шаровых мельницах наряду с крупными фракциями содержатся все промежуточные, более мелкие фракции, проходящие через сито 11 000 отв/см2, размерами от 5 лк и меньше.

Выход мельчайших пылевидных фракций достигает свыше 30% от общего количества продукта, а в отдельных случаях — свыше 50 %.

В производственной практике степень измельчения компонентов обычно определяется номером сита, через которое производится просев измельченных компонентов, однако, как видно из приведен­ных в табл. 24 данных, это определение может создать только относительное представление о действительном размере зерен измельченного компонента.

В специальной литературе по электродному производству реко­мендуется просеивать компоненты после тонкого измельчения через следующие контрольные сита.

Наименование компонентов, входящих в электродные покрытия	Рекомендуемое сито для просева компонентов с чис­лом отверстий в см*	Наименование компонен­тов, входящих в элек­тродные покрытия	Рекомендуемое сито для просева компонентов с чис­лом отверстий в см*
Титановый концентрат	2500-3600	Феррованадий. . .	1000-1500
Марганцевая руда. .	2500—3600	Мрамор.....................	2500- 3600
Полевой шпат. .	2500-3600	Плавиковый шпат	2500-3600
Ферромарганец....	1000—1500	Доломит...................	2500-3600
Ферросилиций....	1000-1500	Каолин......................	460-600
Ферротитан.....................	1000-1500	Кварц.........................	2500-3600
Феррохром....................	8 Т-“< 1 S о	Г ранит.......................	1600-2500
Ферромолибден. . .	1000—1500	Мел.................... ..... .	450- 600

Практически просеивание тонкоизмельченных компонентов на механических и вибрационных ситах через тонкие сетки затруд­няется в результате замазывания ячеек сетки мельчайшими части­цами.

Особенно мал выход пудры вследствие замазывания отверстий в сетке при просеивании марганцевой руды, полевого шпата, мра­мора, плавикового шпата, мела и каолина.

Гранулометрический состав тонкоизмельченных компонентов подтверждает, что в пробах содержится относительно небольшое количество пудры, остающейся на сетках с числом отверстий, при­веденным выше.

Поэтому после установления режима дробления в шаровых мельницах опытным путем Московский электродный завод перевел операцию просева тонкоизмельченных компонентов на сита с боль­шим количеством отверстий.

Длительной производственной проверкой был установлен допу­стимый остаток тонкоизмельченных компонентов на контрольном сите до 5%.

Режим дробления (тонкого измельчения) компонентов элек­тродных покрытий, таким образом, устанавливается с помощью контрольных сит.

ЦНИИТМАШ рекомендует [16] после тонкого измельчения ком­понентов электродных покрытий просеивать их через сита со сле­дующим числом отверстий на 1 см2:

На Московском электродном заводе для просеивания желез­ных, марганцевых и титановых руд применяется сетка № 75, а для остальных минералов -— сетка № 60, за исключением кварца и

Наименование компонента	Число отвер­стий в сите на 1 см2	Наименование компонента	Число отвер­стий в сите на 1 см*
Концентрат ильменито - вый титановый.....................	1600	Г рафит........................ Среднеуглеродистый	900
Шпат полевой....	1600	ферромарганец....	900
Песок кварцевый. . .	1600	Ферросилиций. . .	900
Гематит.............................	1600	Ферротитан....	900
Марганцевая руда. . .	1600	Ферромолибден. . .	900
Г ранит..............................	1600	Феррониобий....	900
Мрамор электродный. .	1600	Феррованадий. . .	900
Шпат плавиковый. . .	1600	Феррохром.................	900
Углеродистый ферро­марганец..............................	1600	Ферровольфрам. . Алюминиевый поро-	900
Каолин.............................	900	ШОК...................................................	900
Тальк................................	900	Целлюлоза..................	600

маршалита, которые просеиваются через сетку № 100 с числом отверстий 1600 на 1 см2.

Число отверстий на 1 см2 по номерам сеток для контрольного просева компонентов и установления режима помола их в шаро­вых мельницах приводится в табл. 25.

Таблица 25 МІ сетки Приблизитель­ное число от­верстий в 1 смг Сторона от­верстия в мм № сетки Приблизитель­ное число от­верстий в 1 СМ2 Сторона от­верстия в мм 6 5,76 3,36 70 762 0,210 12 23,00 1,68 100 1553 0,149 20 64,00 0,84 140 3025 0,105 30 144,00 0,59 200 6241 0,074 40 256,00 0,42 270 11300 0,053 50 400,00 0,297

Для тонкого измельчения компонентов применяются шаровые мельницы периодического и непрерывного действия.

По санитарным правилам шаровые мельницы непрерывного действия должны применяться в герметичных установках, в замкну­том цикле с сепараторами. Такие установки резко сокращают коли­чество перевалок и перевозок пылящих материалов на разных‘ста­диях обработки компонентов.

После тонкого измельчения в шаровых мельницах периодиче­ского действия проводится просеивание размолотых компонентов на механических или вибрационных ситах или классификация их на сепараторах.

При просеивании или сепарации измельченных компонентов получаются две фракции порошков: нормальная, поступающая

в производство, и крупная (хвосты), загружаемая вновь в мель­ницу для дополнительного измельчения.

Шаровые мельницы периодического действия загружаются пе­риодически через люк, расположенный в цилиндрической’ части барабана мельницы. Разгрузка такой мельницы производится через этот же люк.

Шаровые мельницы непрерывного действия загружаются через одну из полых цапф, снабженных внутри улиткой, и выгру­жаются через противополож­ную цапфу.

Шаровая мельница непре­рывного действия загружается автоматически с помощью та­рельчатого или лоткового пи­тателей с регулировкой подачи материалов.

В процессе измельчения компонентов в шаровой мель­нице непрерывного действия из нее непрерывно удаляется измельченный материал путем свободного истечения или в ре­зультате выноса его проходя­щим через барабан воздуш­ным потоком, создаваемым вентилятором или воздушным сепаратором.

Преимущество шаровых мельниц непрерывного дей­ствия перед шаровыми мельни­цами периодического действия заключается в том, что тре­буется меньшее число обслу­живающих мельницу рабочих, обеспечивается герметичность транспортировки материалов между мельницей и классифицирующим аппаратом (сито или сепа­ратор), исключается применение ручного труда при загрузке, вы­грузке и классификации материалов; производительность этих мель­ниц в 3—4 раза выше шаровых мельниц периодического действия.

Недостаток шаровых мельниц непрерывного действия заклю­чается в трудности перехода на дробление с одного компонента на другой из-за необходимости обязательной очистки не только внутренней части шаровой мельницы (барабана), но и сепарато­ров, бункеров и транспортирующих узлов.

Поэтому в случае применения этого типа шаровых мельниц целесообразна закрепление за каждым шаромельничным агрега­том непрерывного действия одного определенного компонента. При ограниченных масштабах производства электродов (до 6000 т

5 Крюковский 2595 65

в год) приходится прибегать к периодической очистке шаромель­ничных агрегатов в целях более полного их использования.

Во всех случаях дробления компонентов необходимо обеспе­чить чистоту измельчаемых материалов.

Для очистки шаромельничного агрегата непрерывного дей­ствия в определенный момент прекращается подача материалов и в течение 2—3 час. мельница работает вхолостую, пока весь ранее загруженный материал не будет извлечен из системы. После этого мельницу загружают новым материалом и в течение часа, а иногда и более, пропускают его через всю систему. В результате загрязненная смесь выбрасывается и агрегат освобождается для дробления нового компонента.

Значительное сокращение времени на переналадку агрегата достигается за счет установки на шаромельничном агрегате клас­сификаторов на каждый обрабатываемый материал. Тогда очистке подлежит только барабан шаровой мельницы и питающие ее узлы.

Современные конструкции шаровых мельниц непрерывного действия непригодны для измельчения ферромарганца и ферро­силиция, так как они в пылевидном состоянии в воздухе легко воспламеняются, что может привести к взрыву взвешенной пыли ферросплавов.

Для обеспечения санитарных условий при дроблении компо­нентов в шаровых мельницах периодического действия их заклю­чают в кожухи, присоединенные к вытяжной системе. Выгрузка компонентов из мельниц после их измельчения производится непо­средственно в тележку внутри защитного кожуха дробильного барабана (фиг. 12).

В целях уменьшения потерь компонентов за счет их вытяжки снижаются скорости воздуха вентиляционной системы путем зна­чительного увеличения сечения воздухоприемных устройств за­щитного кожуха.