Методы контроля свойств сырья

Карбонатное сырье. Качество карбонатной породы на складе контролируют как по документации поставщика, так и непосредственным анализом проб, взятых из прибывшей партии сырья или различных мест штабеля.

Качество исходных материалов контролируют при их поступлении на склад, периодически при хранении на складе и раз в смену на технологической линии перед поступлением в обжиговый агрегат.

На каждые 300 тонн прибывающего на заводской склад карбонатного сырья поставщик высылает на предприятие паспорт, в котором указано: дата выдачи документа, класс породы, количество, номер партии, результанты испытания проб сырья.

Работники предприятия периодически, 2−4 раза в месяц, производят контрольную проверку соответствия поступающей карбонатной породы требованиям ГОСТ 5331–63 «Породы карбонатные для производства строительной извести».

Содержание мелочи в поступившей партии фракционированного сырья определяют отдельно для каждой фракции следующим образом. Карбонатную породу в количестве одной десятой части объема железнодорожного вагона или одной автомашины просеивают через грохот с отверстиями, равными размеру кусков нижнего предела поставляемой фракции. Начальную пробу и прошедшие через грохот фракции сырья (мелочь) взвешивают на весах. Количество мелочи GM в процентах получают расчетом по формуле:

Gм=G2/G1*100%.

где G1 — количество сырья в начальной пробе, кг; G2 — количество сырья, прошедшего через сито, кг.

Содержание мелочи в сырье данной фракции не должно превышать 5%.

Для определения физико-химических свойств сырья необходимо отобрать среднюю пробу. Карбонатную породу для средней пробы отбирают из каждой партии в размере 20 кг, равными порциями, не менее чем из 20 мест.

Перед определением влажности и химического состава карбонатного сырья отобранную пробу подвергают квартованию. Для этого пробу в количестве 20 кг измельчают в мельнице до кусков фракции 30 — 40 мм, перемешивают лопатой и равномерным слоем распределяют в виде квадрата со стороной, равной 1 м.

Квадрат делят диагоналями на четыре треугольника, т. е. квартуют. Материал двух любых противоположных треугольников отбрасывают, а двух оставшихся измельчают и снова размещают в виде квадрата и также квартуют.

Среднюю пробу в количестве до 1 кг, отобранную методом квартования, помещают в эксикатор и направляют в лабораторию для исследования.

Для определения влажности карбонатную породу из средней пробы измельчают до полного прохождения через сито с отверстиями 3 мм и квартованием отбирают 20−40 г. Навеску взвешивают на технических весах с точностью до 0,01 г в предварительно просушенной и взвешенной фарфоровой чашке. Далее чашку с навеской материала помещают в сушильный шкаф, где выдерживают до постоянного веса при температуре 105 — 110° С.

Высушенную навеску охлаждают в эксикаторе над серной кислотой и взвешивают.

Влажность материала Wр, %, определяют по формуле:

Wр = (G1-G2/G1)*100%.

где G1 — количество исходного материала, г; G2 — количество материала после его сушки, г.

Потери при прокаливании (П.П.П.) карбонатной породы контролируют для косвенного определения содержания в сырье углекислого кальция и магния. Потери при прокаливании химически чистого СаСО3 составляют 44%, в доломитизированных известняках П.П.П. несколько выше, а П.П.П. известняков, засоренных примесями, ниже 44%.

Подготовку пробы и определение потери при прокаливании выполняют следующим образом. 25 — 30 г материала средней пробы растирают в фарфоровой ступке и сокращают квартованием до 10 г, после чего растирают в агатовой ступке до тонины пудры и хранят в бюксе.

1 г материала высушивают при температуре 105 — 110 °C и взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0002 г. Затем его помещают в прокаленный и взвешенный фарфоровый тигель, который постепенно нагревают в муфельной печи до температуры 1000° С и выдерживают не менее 1 ч.

Тигель вынимают из печи, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Затем повторяют прокаливание в течение 15 мин, охлаждают и взвешивают тигель. При получении постоянного веса П.П.П., %, вычисляют по формуле:

П.П.П. = (G1-G2/G1)*100%.

где G1 — количество материала до прокаливания, г; G2 — количество материала после прокаливания, г.

Далее определяют содержание в средней пробе окиси кремния (SiO2), полуторных окислов (R2O3 = Al2O3 + Fe2O3), окиси кальция (СаО) и окиси магния (MgO).

Если контрольная проверка качества сырья показала неудовлетворительные результаты, т. е. невыполнение хотя бы одного из требований стандарта, то производят повторную проверку, отбирая двойное количество проб. При отрицательных результатах повторной проверки партия карбонатной породы не принимается предприятием и не пускается в производство.

Гранулометрический состав карбонатного сырья периодически, 1 раз в смену, проверяют на технологической линии перед его подачей в скип или питатель печи. В этом случае отбирают пробу весом 100 — 150 кг и определяют содержание мелочи рассмотренным выше методом.

Все данные соответствующих анализов заносят в журнал по контролю сырья.