книги / Технология лаков и красок

Печь второго обжига глета. Процесс второго обжига глета, поступающего из окислительных котлов и установок для улавли­ вания, производится в печи с механическим перемешиванием. Печь (рис. 11.14) опирается на две толстостенные опоры таким образом, что внизу образуется подпечное пространство; рабочее простран­ ство 2 расположено в верхней части печи в виде купола. Привод мешалки 6 расположен в подпечном пространстве; привод мешал­ ки — нижний, вал проходит через центр пода печи. Мешалка 3 представляет собой фасонные гребки из жароупорной стали, насаженные на коромысло. Мешалка и гребки охлаждаются водой. Глет-сырец загружается из бункера, находящегося над печью, по патрубку 1 и через свод попадает в рабочее пространство. В печи глет перемешивается таким образом, что он медленно перемещает­ ся от центра к периферии и выталкивается через выгрузочное отверстие 4 по патрубку в шнек 5. Шнек расположен под подом печи и снабжен водяной рубашкой для охлаждения. Печь может работать периодически и непрерывно. Вокруг рабочего простран­ ства расположены четыре выносные топки. Единовременная за­ грузка печи 1,2— 1,3 т; температура обжига 650—700 °С; продол­ жительность обжига (при периодическом процессе) — 1,5—2 ч. При этих условиях получается товарный глет наиболее высокого качества.

Суричная печь (рис. 11.15) представляет собой муфельную печь с механическим перемешиванием материала. Составной муфель 1 вмазан в кирпичную кладку. Стенки муфеля выполнены из чугу­ на, а под — из специальной жаропрочной стали. Верх муфеля закрыт чугунной плитой, в центре которой расположен привод 2 мешалки. Мешалка 3 представляет собой металлическую кресто­ вину с закрепленными на ней гребками. В боковых стенках муфеля расположены отверстия для наблюдения и люк для разгрузки печи. Загрузка печи осуществляется из двух бункеров, располо­ женных над печью, поэтому в крышке муфеля предусмотрены отверстия для загрузочных патрубков. Обогрев муфеля осуществ­ ляется топочными газами, поступающими из топки 4, расположен­ ной в нижней части печи. В муфеле поддерживается температура 450—460 °С, а в топочном пространстве — 500—600 °С. Диаметр муфеля 2,8 м; единовременная загрузка — 3—3,5 т. Печь работает периодически; цикл работы 15—25 ч.

Печи производства цинковых белил

Печи производства цинковых белил можно разделить на сле­ дующие типы: муфельные, барабанные и печи Витериля.

Муфельные печи для получения цинковых белил (рис. 11.16) представляют собой кирпичную кладку, в которую вставлены ряды горизонтально расположенных муфелей 3. По числу рядов печи делятся на однорядные, двурядные и трехрядные. Открытые концы муфелей сообщаются общим каналом, в стенах которого имеются

371

л

I

Рис. 11.16. Муфельная печь для получения цинковых белил:

1—каркас; 2—рабочее пространство; 3— муфель; 4—окислительный колодец; 5—загрузочное отверстие.

дверцы для загрузки муфелей и цинка. Противоположный конец закрыт шамотной пробкой, которую вмазывают в муфель. Окисли­ тельный колодец 4 объединяется с охлаждающим трубопроводом, отводящим цинковые белила в уравнительную камеру и — далее в уловительную систему. Воздух в окислительный канал подается через поддувало. Топки печей обычно бывают выносными и уста­ навливаются с торцов печи; в последнее время топки заменяются индивидуальными горелками, размещенными в рабочем объеме печи между муфелями. Печь обогревается генераторным газом или мазутом. Температура в печи 1100— 1300 °С. Муфели изготавлива­ ют из графита, графитошамота и шамота. В большинстве произ­ водств применяются муфели цилиндрической формы (рис. 11.17) с длиной цилиндра 1600—1900 мм, внутренним диаметром 220— 250 мм и толщиной стенок 20 мм. Применяются также муфели эллипсоидального сечения и муфели с плоским дном, вертикаль­ ными стенками и сферическим сводом. Муфели последних двух типов имеют высокую производительность, однако их изготовить значительно труднее, чем муфели цилиндрической формы.

Барабанные цинковые печи. Рабочим пространством печи (рис. 11.18) является горизонтальный вращающийся барабан 4, опирающийся бандажами 1 на опорные ролики 5 и приводимый в движение при помощи зубчатого венца 3 или приводных, опорных роликов. Длина барабана 2400 мм; наружный диаметр 1100, внут­ ренний — 800 мм; частота вращения 0,66 об/мин. К торцам бара­ бана примыкают выносная топка и окислительный колодец. Испа­

рение цинка происходит при воздействии топочных газов внутри барабана, окисление — в окислительном колодце. Воз­

дух для сжигания топочных

г

Рис. 11.17. Муфели для получения цинко­ вых белил:

i —цилиндрический; 2—с плоским дном.

872

Рис. 11.18. Барабанная цинковая печь;

бан; 5—опорные ролики.

газов и окисления цинка подается к ме­ стам примыкания топки и окислительно­ го колодца к барабану. Дополнительно воздух подается через поддувало окисли­ тельного колодца. Для поддержания по­ стоянного уровня расплавленного цинка в барабане с обоих его торцов предусмо­ трены кольцевые пороги из огнеупорного

кирпича. Барабан изготавливается из стали и футеруется огне­ упорным кирпичом 2. Загрузка цинка производится равно­ мерно через отверстие в стенке окислительного колодца. В каче­ стве топлива для топок применяется кокс, сжигаемый в полугазовой топке, или генераторный газ. Длина барабана — 2400 мм, наружный и внутренний диаметр — соответственно 1100 и 800 мм; частота вращения — 0,66 об/мин. Съем по цинку с I м2 внутренней поверхности барабана в два раза больше, чем в муфельных печах. Основным недостатком барабанных печей является частое зара­ стание поверхности футеровки слоем металлического цинка и его оксида.

Печи Витериля. В печах Витериля получение цинковых белил осуществляется из цинксодержащего сырья. Блок печей представ­ ляет собой прямоугольную камеру из огнеупорного кирпича, раз­ деленную на четыре печи. Каждая печь разделена колосниковой решеткой на две части: рабочее пространство и зольник в виде стального или цементного поддона. Над печью имеются два газо­ хода с заслонками, соединяющие печь с окислительным барабаном. В барабан дополнительно засасывается воздух для досжигания паров цинка и антрацитовой пыли. Передняя стенка печи имеет три загрузочных отверстия над колосниковой решеткой для загрузки шихты и выгрузки шлака. Необходимый для окисления воздух нагнетается вентилятором через поддувало сквозь слой шихты. Окислительный барабан соединен белилопроводом с отделением улавливания. Процесс восстановления цинка из руды осуществля­

К недостаткам печей этого типа можно отнести периодичность работы, трудоемкость осуществления процесса и низкое качество получаемых цинковых белил. С целью устранения этих недостатков в печах Витериля новой конструкции предусмотрено применение предварительно брикетированного угля и шихты, что резко снижа­ ет пылеунос из печей и приводит к улучшению качества белил. Кроме того, брикетирование дает возможность вести процесс непрерывно при механизированной загрузке и выгрузке.

373

Трубчатые печи

Трубчатые печи с огнеупорной футеровкой (рис. 11.19) приме­ няются в качестве прокалочных печей для прокалки метатитановой кислоты в производстве двуокиси титана и в качестве реакционных печей для восстановления шпата в производстве литопона. Враще­ ние барабана 1 печи производится при помощи передачи движения

на — 0,2—2,5 об/мин. Корпус барабана печи изготавливается из стандартных стальных листов толщиной 20—22 мм. Внутри бара­ бан футеруется огнеупорным кирпичом. Между футеровкой и стен­ кой барабана прокладываются асбестовые листы. Нагрузка печи на ролики опорных станций 5 и опорно-упорной станции 9 переда­ ется бандажами 2, изготовленными из стального углеродистого литья. Откатная головка печи 4, одновременно служащая топочной камерой, монтируется на четырехколесной тележке, установленной на рельсы. Барабан печи представляет собой рабочий объем, в котором соприкасаются обрабатываемый материал и топочные га­ зы. В качестве топлива в этих печах используется мазут или газ. Температура в рабочем пространстве барабана — 750—900 °С. Ба­ рабаны вращающихся печей, применяющиеся в производствах пигментов, имеют диаметр 1,6—2,8 и длину 22—35 м.

Муфельная вращающаяся печь для литопона (рис. 11.20). Ос­ новной частью печи является ее барабан, установленный с уклоном до 5° и вращающийся с частотой вращения до 2 об/мин. Барабан изготавливается из стали и футеруется фасонной футеровкой, об­ разующей каналы, по которым идут топочные газы, и рабочее пространство. В барабане предусмотрено противоточное передви­ жение материала,и топочных газов. Температура газов в каналах 900—920°С, температура в рабочем пространстве барабана 680— 700 °С. В качестве топлива применяются мазут или газ. Барабан 5

1 z з 4

Рис. 11.19. Трубчатая печь:

/— барабан; 2—бандаж; 5—зубчатый венец; 4—откатная головка; 5—опорная станция; б—алектродвигателы Г—редуктор; д—подвенечная шестерня; 9—опорно-упорная станция.

374

опирается на роликовые опоры (6 и 12) и приводится во вращение от электродвигателя 9 через цилиндрический редуктор 10 и зубча­ тый венец барабана 4. К барабану примыкает откатная головка печи, которая служит также топочной камерой 7. Корпус головки изготавливается из стали и футеруется огнеупорной футеровкой. В нижней части головки имеется патрубок 8 для выгрузки литопо­ на. С противоположного торца к барабану примыкает пыльная камера, служащая для улавливания унесенных частичек литопона и удаления топочных газов. Сверху пыльной камеры расположен бункер 1 со шнеком 2 для загрузки печи. Барабан соединен с головкой печи и пыльной камерой при помощи уплотняющих уст­ ройств с целью герметизации этого соединения. Длина барабана от 20 до 35 м, диаметр — от 1,4 до 2,8 м. Общий вид футеровки этой печи показан на рис. 11.21.

Печи производства ультрамарина

Для получения ультрамарина применяются тигельные и му­ фельные печи (рис. 11.22). В печах этого типа должны обеспечи­ ваться легкость поднятия температуры до 900 °С, равномерность температуры во всем объеме печи и возможность регулирования температуры. Процесс получения ультрамарина ведется в две ста­ дии при различных температурах режима, обе стадии осуществля­ ются в тигле или муфеле. Основное различие между печами заключается в том, что реакция получения ультрамарина в тигле ведется в меньшей массе шихты и в меньшем объеме. Тигли, вмещающие 3—7 кг шихты, устанавливаются в печи вниз крышкой в 7—8 рядов по высоте. Размеры тигля: верхний диаметр — 200— 220, нижний диаметр — 180—200, высота 300—310, толщина стенки 12 мм. Муфели устанавливаются в печи в один-два ряда. Длина муфеля 3 м, ширина 1 м. В нижней части печи размещены топки и система газоходов 1. Топки имеют вид коридоров, проходящих под рабочим пространством печи. Продукты сгорания через отверстия в сводах коридоров попадают в рабочее пространство. Загрузка тиглей 2 в печь и выгрузка их производятся вручную через дверные проемы в торцевых стенках печи.

Недостатком тигельного способа яв­ ляется необходимость организации цеха по производству тиглей. Тем­ пература в рабочем пространстве печи 750—900 °С. Длительность про­ цесса — до 2 недель.

В печном блоке новой конструк­ ции получение ультрамарина

Рис. 11.22. Печь системы Грум-Гржимайло для обжига ультрамариновою шихты:

сборный коллектор дымовых газов; 2—тигель с шихто1(.

377

производится в двух отдельных камерных печах. Агрегат для пер­ вой стадии процесса (получения зелено-синего ультрамарина) вы­ полнен по типу блока коксовых печей, в рабочие камеры которого загружается шихта. Обогрев камер производится через стенки дымовыми газами. Выгрузка из печи производится снизу через выдвижные поддоны. Вторая стадия получения ультрамарина производится в печах типа суричной печи. Каждая рабочая камера

новой конструкции — исключение ручного труда, отсутствие тигельного производства и большая однородность получаемого ультра­ марина.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И СЕПАРАЦИИ

В производстве пигментов и наполнителей процессы измельче­ ния и сепарации проводятся:

а) для доведения частиц пигментов и наполнителей до разме­ ров, обеспечивающих получение тонкодисперсных и стабильных суспензий;

б) для повышения интенсивности и кроющей способности пиг­ ментов и наполнителей;

в) для обеспечения оптимальной скорости реакции и макси­ мального выхода продукта в гетерогенных реакциях за счет раз­ вития поверхности контакта (получение сульфата бария, ультра­ марина, кадмиевых и кобальтовых пигментов и т. п .);

г) для.лучшего смешения нескольких пигментов или шихты перед прокаливанием;

д) для отделения примесей от пигмента (отделение свинца от глета, песка от охры и т. п.).

Свойства материала и требования к продуктам измельчения определяют потребность в том или ином виде оборудования для измельчения и- сепарации. Измельчающие машины можно разде­ лить на два типа: дробилки и мельницы. В дробилках крупного дробления материал дробится до кусков размеров 25—50 мм, а в

0,25 мм измельчается до пылеобразного состояния. В мельницах сверхтонкого измельчения материал измельчается до размеров, измеряемых микрометрами. В сепараторах производится отделе­ ние из потока воздуха или газа крупных зерен от тонкоизмельченного продукта с одновременным регулированием размеров отделя­ емых зерен. Отсев из сепаратора поступает на повторное измельче­ ние или выводится из системы в отвал.

Ниже приводится описание оборудования для измельчения и сепарации, наиболее распространенного в производствах пигмен­ тов и наполнителей:

т

вращается в подшипниках, прочно закрепленных к станине, а вто­ рой валок — в подвижных подшипниках, скользящих вдоль рамы, и прижимается к первому валку пружиной. Давление, создаваемое пружиной, регулируется. В одновальных дробилках применяется пружинный прижим валка или щеки. На валковых дробилках можно получать материал с размером кусков 2—20 мм. Валковые дробилки работают в непрерывном режиме.

Ударно-центробежные мельницы служат для среднего и тонко­ го измельчения пигментов и наполнителей. Рабочими органами этих мельниц являются молотки, лопасти и штифты. Измельчение материала производится за счет удара и истирания. В молотковых

няться при прохождении крупных кусков продукта. В крестовых мельницах ударные органы жестко прикреплены к ротору мельни­ цы. В штифтовых или дисковых мельницах ударными органами являются штифты (пальцы), расположенные концентрическими рядами на двух дисках. Диски могут вращаться в разные стороны,

380