Министерство образования Российской Федерации

Белгородский государственный технологический университет

им. В. Г. Шухова

Лабораторная работа № 2. Изучение свойств шлама цементных заводов.

Допуск _______________

Выполнение _______________

Защита _______________

Выполнил: ст.гр. МОМ – 33

.

Белгород 2008

Цель работы: освоить методы контроля качества сырьевого шлама цементных заводов, оценить качество шлама по текучести, влажности и титру.

Сырье для производства цемента

На большинстве цементных заводов для производства клинкера при­меняют карбонатные и глинистые порода и корректирующие добавки.

Карбонатные породы: известняк, мел, известковый туф, известняк-ракушечник, мергелистый известняк, мергель и т.п. Во всех этих по­родах наряду с углекислым кальцием СаСО₃ могут содержаться примеси глинистых минералов, доломита, кремнезема, гипса и ряда других.

Глинистые породы: суглинок, глинистый сланец, мергелистая глина, лесс, лессовидный суглинок. Глинистые породы содержат кислотные оксиды SiO₂ (70-80%), Аl₂0₃ (10-16%), Fе₂0₃ (3-6%) небольшое количество карбонатов кальция и магния, S0₃ и щелочей.

Корректирующие добавки. В качестве добавок, корректирующих ве­личину силикатного и глиноземного модулей, применяют различные материалы. Чтобы увеличить содержание в сырьевой смеси Fе₂0₃, используют колчеданные огарки, колошниковую пыль, железную руду. Кол­чеданные (железные, пиритные) огарки являются отходом сернокислот­ного производства, а колошниковая пыль - доменного. Для повышения содержания Si0₂ употребляют трепел, диатомит, опоку, а для повыше­ния содержания А1₂0₃ - глиноземсодержащие добавки. Чаще всего ис­пользуют железосодержащие корректирующие добавки.

При мокром способе сырьевую смесь измельчают совместно с водой. Получаемая водная суспензия - шлам - содержит 32-42% воды. Шлам должен обладать достаточной текучестью (подвижностью), которая допускала бы транспортирование его самотеком или насосами и позво­лила бы придать смеси необходимую однородность.

Водопотребностъ шлама, т.е. необходимое для гидротранспорта и эффективного перемешивания содержание вода, зависит от свойств применяемого сырья. Чем плотнее карбонатный компонент, тем меньше водопотребность шламов. Влияет на нее и минералогический состав используемых глин и степень дисперсности сырьевых материалов, в особенности их удельная поверхность, включая поверхность внутренних пор. Максимальная водопотребность у шламов на основе мелов, т.к. мел имеет развитую поверхность внутренних пор.

Приборы и реактивы

Исследуемый шлам; электроплитка; технические весы с разновеса­ми; фарфоровая или металлическая чашка; ложка; сито № 003 или № 02; текучестемер МХТИ ТН-2; нож или шпатель; фарфоровая ступка о пестиком; аналитические весы, коническая колба объемом 250 мл; воронка; мерный цилиндр; титрованный раствор соляной кислоты 1н; титрованный раствор едкого натри 0,25н.; фенолфталеин 0,2%-ный раствор.

Порядок выполнения работы. Задание 1. Определение текучести шлама

Для определения текучести шлама пользуются текучестемером МХТИ ТН-2 (рис.1), предложенным М.С.Негинским.

Рис.1. Схема текучестемера:

1 - металлический диск;

2 - ножки с регулировочными винтами;

3 - зеркальное стекло;

4 - шаровой уровень;

5 - круговая шкала;

6 - коническое кольцо.

На основное круглое зеркальное стекло прибора положить другое зеркальное стекло (лучше прямоугольное размером 120x220 мм и тол­щиной не более 3 мм).

Текучестемер МХТИ ТН-2 устанавливают горизонтально при помощи регулировочных винтов ножек столика прибора, выводя пузырек воздуха шарового уровня на середину.

Коническое кольцо (размеры, мм: диаметр внизу 40, вверху - 30, высота 20, внешний диаметр внизу 50) помещают на стекло расширен­ной частью вниз точно по центру круговой шкалы, при этом внешний контур кольца должен быть совмещен с окружностью шкалы диаметром 50 мм.

где Т - титр сырьевой смеси, %;

Y_К и Н_К - объем и нормальность кислоты, взятой для растворения, мл и г-экв/л;

Y_Щ и Н_Щ - объем и нормальность щелочи, израсходованной на титрование, мл и г-экв/л;

Э - количество ОаС0₃ эквивалентное 1 мл соляной 1н. кислоты, равное 0,05 г;

А - навеска сырьевой смеси, г;

К_К и К_Щ - поправочные коэф­фициенты к нормальности кислота и щелочи.

По результатам проведенных анализов дать характеристику иссле­дуемого шлама.